【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は電気光学的表示材料として有用なトラ
ン誘導体の新規ネマチツク液晶化合物に関する。
本発明によつて提供される新規ネマチツク液晶化
合物は
一般式
〔式中、Ｒ及びR′は炭素原子数１〜９の直鎖
状アルキル基を表わし、２つのシクロヘキサン環
は夫々トランス（エカトリアル−エカトリアル）
配置である。〕
で表わされる化合物である。
液晶表示セルの代表的なものにエム・シヤツト
（Ｍ・Schadt）等〔APPLIED PHYSICS
LETTERS18，127〜128（1971）〕によつて提案
された電界効果型セル（フイールド・エフエク
ト・モード・セル）又はジー・エイチ・ハイルマ
イマー（Ｇ・Ｈ Heilmeier）等
〔PROCEEDING OF THE I.E.E.E.561162〜
1171（1968）〕によつて提案された動的光散型セル
（ダイミツク・スキヤツタリング・モード・セル）
又はジー・エイチ・ハイルマイヤー（Ｇ・Ｈ
Heilmeier）等〔APPlIED PHYSICS
LETTERS13，91（1968）〕あるいはデイー・エ
ル・ホワイト（Ｄ Ｌ White）等〔JOURNAL
OF APPLIED PHYSICS45，4718（1974）〕によ
つて提案されたゲスト・ホスト型セルなどがあ
る。
これらの液晶表示セルの中で現在主流をなすも
のは、電界効果型セルの一種のTN型セルであ
る。このTN型セルにおいては、G.Bauerによつ
てMol.Cryst.Liq.Cryst.6345（1981）に報告されて
いるように、セル外観を損う原因となるセル表面
での干渉縞の発生を防止するために、セルに充填
される液晶材料の屈折率の異方性（Δn）とセル
の厚さ(d)μｍの積を或る特定の値に設定する必要
がある。実用的に使用される液晶表示セルでは、
Δn・ｄの値が0.5、1.0、1.6又は2.2のいずれかに
設定されている。このようにΔn・ｄの値が一定
値に設定されるから、Δnの値の大きな液晶材料
を使用すれば、ｄの値を小ならしめることができ
る。ｄの値が小となれば、応答時間（τ）は、よ
く知られたτ∝d2の関係式に従つて小となる。従
つて、Δnの値の大きな液晶材料は、応答速度が
速く、然も干渉縞のない液晶表示セルを製作する
のに極めて重要な材料である。一方、実用可能な
液晶材料の多くは、通常、室温付近にネマチツク
相を有する化合物と室温より高い温度領域にネマ
チツク相を有する化合物から成る数種又はそれ以
上の成分を混合することによつて調製される。現
在実用的に使用される上記の如き混合液晶の多く
は、少なくとも−30℃〜＋65℃の全温度範囲に亘
つてネマチツク相を有することが要求されている
が、液晶表示セルの応用製品の多様化に伴ない、
ネマチツク液晶温度範囲を更に高温側に拡張した
液晶材料が要望されており、このため、最近では
特にネマチツク相−等方性液体相（Ｎ−）転移
温度の高いネマチツク液晶化合物が必要とされて
いる。
本発明に係る式（）の化合物は、大きなΔn
と高いＮ−転移温度を有する新規なネマチツク
液晶化合物である。従つて、各種の母体液晶に式
（）の化合物を混合することによつて、大きな
Δnと高いＮ−１転移温度を有する実用的な混合
液晶材料を調製することができる。
本発明に係る式（）の化合物は次の製造方法
に従つて製造することができる。下記（）〜
（）の各式におけるＲ及びR′は夫々式（）に
おけるＲ及びR′と同じ意味をもつ。
第１段階―トランス４−ｎ−アルキル−１−フエ
ニルシクロヘキサンに二硫化炭素あるいはニト
ロベンゼン中で式（）の化合物と無水塩化ア
ルミニウムを反応させて式（）の化合物を製
造する。
第２段階―第１段階で製造された式（）の化合
物に無水エーテルあるいは無水THF中で水素
化リチウムアルミニウム等の還元剤を反応させ
て式（）の化合物を製造する。
第３段階―第２段階で製造された式（）の化合
物に硫酸水素カリウム等の脱水剤を加え加熱し
脱水して式（）の化合物を製造する。
第４段階―第３段階で製造された式（）の化合
物に四塩化炭素あるいはクロロホルムあるいは
１，１，２−トリクロルエタンの如き溶媒中で
臭素を付加させて式（）の化合物を製造す
る。
第５段階―第４段階で製造された式（）の化合
物をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドの如き溶媒
中で１，５−ジアザビシクロ〔５，４，０〕ウ
ンデセン−５の如き塩基と反応させ、式（）
の化合物を製造する。
斯くして製造される式（）の化合物の代表的
なものの転移温度を第１表に掲げる。
The present invention relates to novel nematic liquid crystal compounds of tolan derivatives useful as electro-optic display materials.
The novel nematic liquid crystal compound provided by the present invention has the general formula: [In the formula, R and R' represent a linear alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, and each of the two cyclohexane rings is trans (equatorial-equatorial).
It is the arrangement. ] It is a compound represented by Typical liquid crystal display cells include M. Schadt and others [APPLIED PHYSICS
LETTERS 18 , 127-128 (1971)] or the field-effect mode cell proposed by G.H. Heilmeier et al. [PROCEEDING OF THE IEEE 56 1162-
1171 (1968)].
or G.H. Heilmeyer (G.H.
Heilmeier) etc. [APPlIED PHYSICS
LETTERS 13 , 91 (1968)] or D. L. White, etc. [JOURNAL
There is a guest-host type cell proposed by [O.F. APPLIED PHYSICS 45 , 4718 (1974)]. The current mainstream among these liquid crystal display cells is a TN cell, which is a type of field effect cell. In this TN type cell, as reported by G.Bauer in Mol.Cryst.Liq.Cryst. 63 45 (1981), interference fringes occur on the cell surface, which impairs the appearance of the cell. In order to prevent this, it is necessary to set the product of the refractive index anisotropy (Δn) of the liquid crystal material filled in the cell and the cell thickness (d) μm to a certain value. In the liquid crystal display cell used practically,
The value of Δn·d is set to 0.5, 1.0, 1.6, or 2.2. Since the value of Δn·d is thus set to a constant value, the value of d can be made small by using a liquid crystal material with a large value of Δn. As the value of d becomes small, the response time (τ) becomes small according to the well-known relation τ∝d 2 . Therefore, a liquid crystal material with a large value of Δn is an extremely important material for producing a liquid crystal display cell that has a fast response speed and is free from interference fringes. On the other hand, most of the liquid crystal materials that can be used for practical purposes are usually prepared by mixing several or more components consisting of a compound that has a nematic phase near room temperature and a compound that has a nematic phase above room temperature. be done. Many of the above-mentioned mixed liquid crystals currently in practical use are required to have a nematic phase over the entire temperature range of -30°C to +65°C, but the variety of applied products for liquid crystal display cells is With the
There is a demand for liquid crystal materials that extend the nematic liquid crystal temperature range to higher temperatures, and for this reason, nematic liquid crystal compounds with a particularly high nematic phase-isotropic liquid phase (N-) transition temperature are required recently. . The compound of formula () according to the present invention has a large Δn
It is a novel nematic liquid crystal compound with a high N-transition temperature. Therefore, by mixing the compound of formula () with various parent liquid crystals, a practical mixed liquid crystal material having a large Δn and a high N-1 transition temperature can be prepared. The compound of formula () according to the present invention can be produced according to the following production method. the below described()~
R and R' in each formula () have the same meaning as R and R' in the formula (), respectively. Step 1 - A compound of formula () is prepared by reacting trans-4-n-alkyl-1-phenylcyclohexane with anhydrous aluminum chloride in carbon disulfide or nitrobenzene. Second step - The compound of formula () produced in the first step is reacted with a reducing agent such as lithium aluminum hydride in anhydrous ether or anhydrous THF to produce a compound of formula (). Third step - A dehydrating agent such as potassium hydrogen sulfate is added to the compound of formula () produced in the second step, and the compound is heated and dehydrated to produce the compound of formula (). Fourth step - Bromine is added to the compound of formula () produced in the third step in a solvent such as carbon tetrachloride, chloroform, or 1,1,2-trichloroethane to produce a compound of formula (). Step 5 - reacting the compound of formula () prepared in step 4 with a base such as 1,5-diazabicyclo[5,4,0]undecene-5 in a solvent such as N,N-dimethylformamide; formula()
Manufacture the compound. Table 1 lists the transition temperatures of representative compounds of formula () thus produced.
【表】
１ C２H５− n−C３H７− 194
℃(C→N) 300℃以上(N〓I)
２ C２H５− n−C５H１１− 2
10℃(C→N) 300℃以上(N〓I)
３ n−C３H７− n−C３H７− 18
5℃(C→N) 300℃以上(N〓I)
４ n−C３H７− n−C５H１１−
202℃(C→N) 300℃以上(N〓I)
[Table] 1 C 2 H 5 - n-C 3 H 7 - 194
℃(C→N) 300℃ or more(N〓I)
2 C 2 H 5 - n-C 5 H 11 - 2
10℃ (C→N) 300℃ or more (N〓I)
3 n-C 3 H 7 - n-C 3 H 7 - 18
5℃ (C→N) 300℃ or more (N〓I)
4 n−C 3 H 7 − n−C 5 H 11 −
202℃ (C→N) 300℃ or more (N〓I)