【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気光学的表示材料とし
て有用な新規エーテル系３環式液晶化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示セルの代表的なものにエム・シ
ャット（ Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ ） 等〔 ＡＰＰＬＩＥ
Ｄ ＰＨＹＳＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ １８，１２７〜
１２８ （１９７１） 〕によって提案された電界効果
型セル（フィールド・エフェクト・モード・セル）又は
ジー・エイチ・ハイルマイヤー（ Ｇ．Ｈ．Ｈｅｉｌｍ
ｅｉｅｒ ）等〔 ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧ ＯＦ ＴＨ
Ｅ Ｉ．Ｅ．Ｅ．Ｅ． ５６ １１６２ 〜１１７１
（１９６８）〕によって提案された動的光散乱型セル（
ダイナミック・スキャッタリング・モード・セル）又は
ジー・エイチ・ハイルマイヤー（Ｇ．Ｈ．Ｈｅｉｌｍｅ
ｉｅｒ ）等〔 ＡＰＰＬＩＥＤＰＨＹＳＩＣＳ ＬＥ
ＴＴＥＲＳ １３，９１ （１９６８） 〕あるいはデ
ィー・エル・ホワイト（ Ｄ．Ｌ．Ｗｈｉｔｅ ）等〔
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩ
ＣＳ ４５， ４７１８（１９７４）〕によって提案さ
れたゲスト・ホスト型セルなどがある。
【０００３】これらの液晶表示セルには、種々の特性が
要求されているが、広い温度範囲で駆動可能なことと、
高速応答性は特に重要な要求特性である。液晶組成物の
ネマチック相−等方性液体相転移温度（以下、Ｎ−Ｉ点
という。）を上昇させ、同時に粘度を低下させる化合物
は、車載用液晶表示セルや液晶テレビに有用な液晶材料
である。特に応答時間（τ）は液晶材料の粘度（η）と
次式のような比例関係
【０００４】
【数１】
【０００５】にあることから、粘度の低い液晶材料を使
用すれば、高速応答性に優れた液晶表示セルを作製する
ことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】現在、このような目的
で用いられている優れた粘度低下剤には式（ａ）【００
０７】
【化２】
【０００８】で表わされる化合物が知られている。しか
しながら、上記の化合物（ａ）は、液晶組成物の粘度を
低下させることができるが、同時にＮ−Ｉ点も低下させ
るという問題点を有していた。
【０００９】本発明が解決しようとする課題は、現在、
ネマチック液晶材料として汎用されている母体液晶に添
加した場合、母体液晶のＮ−Ｉ点を上昇させ、且つ粘度
を上昇させない新規化合物を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、一般式（Ｉ）
【００１１】
【化３】
【００１２】（式中、Ｒ１は炭素原子数１〜７の直鎖状
アルキル基を表わし、Ｒ２は炭素原子数１〜７の直鎖状
アルキル基又は直鎖状アルコキシル基を表わし、ｎは１
〜７の整数を表わし、ＸはＦ又はＨを表わし、シクロヘ
キサン環は、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を提供する。
【００１３】本発明に係わる一般式（Ｉ）で表わされる
化合物は次の製造方法に従って製造することができる。
【００１４】
【化４】
【００１５】（式中、Ｒ１は炭素原子数１〜７の直鎖状
アルキル基を表わし、Ｒ２は炭素原子数１〜７の直鎖状
アルキル基又は直鎖状アルコキシル基を表わし、φはフ
ェニル基を表わし、ｎは１〜７の整数を表わし、ＸはＦ
又はＨを表わし、シクロヘキサン環はトランス（エカト
リアル−エカトリアル）配置である。）第１段階：式（
ＩＩ）の化合物をトルエン中、トリフェニルホスフィン
と反応させて、式（ＩＩＩ）の化合物を製造する。第２
段階：式（ＩＩＩ）の化合物をテトラヒドロフラン中、
カリウム−ｔ−ブトキサイドの如き強塩基で処理し、Ｗ
ｉｔｔｉｇ試薬とした後、式（ＩＶ）の化合物と反応さ
せて、式（Ｖ）の化合物を製造する。第３段階：式（Ｖ
）の化合物を酢酸エチル中、ラネーニッケルを触媒とし
て接触還元し、本発明に係る式（Ｉ）の化合物を製造す
る。
【００１６】斯くして製造された一般式（Ｉ）で表わさ
れる化合物の代表的なものの相転移温度を第１表に掲げ
る。
【００１７】
【表１】
【００１８】（表中、Ｃは結晶相、Ｓはスメクチック相
、Ｎはネマチック相、Ｉは等方性液体相を夫々表わす。
）本発明に係わる一般式（Ｉ）で表わされる化合物は、
例えば、正又は負の誘電率異方性を有する他のネマチッ
ク液晶化合物との混合物の状態で電界効果型表示セルの
材料として使用することができる。
【００１９】このように、一般式（Ｉ）で表わされる化
合物と混合して使用することのできる好ましいものの代
表例としては、例えば、４−置換安息香酸４′−置換フ
ェニルエステル、４−置換シクロヘキサンカルボン酸４
′−置換フェニルエステル、４−置換シクロヘキサンカ
ルボン酸４′−置換ビフェニルエステル、４−（４−置
換シクロヘキサンカルボニルオキシ）安息香酸４′−置
換フェニルエステル、４−（４−置換シクロヘキシル）
安息香酸４′−置換フェニルエステル、４−（４−置換
シクロヘキシル）安息香酸４′−置換シクロヘキシルエ
ステル、４−置換４′−置換ビフェニル、４−置換フェ
ニル４′−置換シクロヘキサン、４−置換４″−置換タ
ーフェニル、４−置換ビフェニル４′−置換シクロヘキ
サン、２−（４′−置換フェニル）５−置換ピリミジン
などを挙げることができる。
【００２０】第２表は、ネマチック液晶材料で現在汎用
されている母体液晶（Ａ）の８０重量％と第１表に示し
た一般式（Ｉ）で表される化合物Ｎｏ．１又はＮｏ．２
の２０重量％とから成る各混合液晶について測定された
Ｎ−Ｉ点と粘度を掲示し、比較のために母体液晶（Ａ）
自体について測定されたＮ−Ｉ点と粘度を掲示したもの
である。
【００２１】尚、母体液晶（Ａ）は、
【００２２】
【化５】
【００２３】から成るものである。
【００２４】
【表２】
【００２５】上記第２表から一般式（Ｉ）で表わされる
化合物は、母体液晶（Ａ）のＮ−Ｉ点を上昇させ、且つ
粘度を上昇させないことが理解できる。
【００２６】
【実施例】以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に
説明する。しかし、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。
（実施例１）式
【００２７】
【化６】
【００２８】の化合物１８．５ｇ（０．１モル）をトル
エン１５０ｍｌに溶解し、この溶液にトリフェニルホス
フィン２６．３ｇ（０．１モル）を加え、５時間加熱還
流させた。冷却後、析出した結晶を濾取し、真空乾燥さ
せて下記化合物４２．４ｇ（０．０９５モル）を得た。
【００２９】
【化７】
【００３０】（式中、φはフェニル基を表わす。）上記
化合物４２．４ｇ（０．０９５モル）をテトラヒドロフ
ラン２００ｍｌに加え、−５℃に冷却し、カリウム−ｔ
−ブトキサイド１２．８ｇ（０．１２モル）で処理した
後、室温で１時間反応させた。
【００３１】次いで、この反応混合物を−５℃に冷却し
、これを式
【００３２】
【化８】
【００３３】の化合物１８．６ｇ（０．０７モル）のテ
トラヒドロフラン１００ｍｌ溶液に加え、同温度で１時
間、続いて室温で４時間反応させた。反応終了後、水２
００ｍｌを加え、酢酸エチル１５０ｍｌで２回抽出し、
抽出液を水洗、乾燥させた後、溶媒を減圧留去した。残
渣をトルエン１００ｍｌに加え加熱溶解させた後、同量
のヘキサンを加え、トリフェニルホスフィンオキサイド
を析出させた。 この結晶を濾別し、濾液をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーを用いて精製して下記化合
物２１．５ｇ（０．０６モル）を得た。
【００３４】
【化９】
【００３５】上記化合物２１．５ｇ（０．０６モル）を
酢酸エチル２５０ｍｌに溶解させ、ラネーニッケル３ｇ
を触媒として水素圧５ｋｇ／ｃｍ２で接触還元させた。
触媒を除去した後、溶媒を減圧留去して、得られた残渣
をエタノールから再結晶させて精製して、下記化合物１
８．８ｇ（０．０５２モル）を得た。
【００３６】
【化１０】
【００３７】（実施例２）実施例１において式【００３
８】
【化１１】
【００３９】の化合物に代えて、式
【００４０】
【化１２】
【００４１】の化合物２０．３ｇ（０．１モル）を使用
した以外は、実施例１と同様にして、下記化合物を得た
。
【００４２】
【化１３】
【００４３】（実施例３）実施例１において、式【００
４４】
【化１４】
【００４５】の化合物に代えて、式
【００４６】
【化１５】
【００４７】の化合物２０．１ｇ（０．１モル）を使用
した以外は、実施例１と同様にして、下記化合物を得た
。
【００４８】
【化１６】
【００４９】（実施例４）実施例１において、式【００
５０】
【化１７】
【００５１】の化合物に代えて、式
【００５２】
【化１８】
【００５３】の化合物２１．９ｇ（０．１モル）を使用
した以外は、実施例１と同様にして、下記化合物を得た
。
【００５４】
【化１９】
【００５５】
【発明の効果】本発明に係わる一般式（Ｉ）で表わされ
る化合物は、現在ネマチック液晶として汎用されている
母体液晶との相溶性に優れており、母体液晶のＮ−Ｉ点
を上昇させ、且つ粘度を上昇させないことが理解できる
。
【００５６】従って、本発明の一般式（Ｉ）で表わされ
る化合物は、広い温度範囲で駆動可能で、高速応答性を
要求される車載用、テレビ、ワープロなどの液晶表示セ
ルの材料として有用である。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel ether-based tricyclic liquid crystal compound useful as an electro-optical display material. [Prior Art] Typical liquid crystal display cells include M. Schadt and others [APPLIE
D PHYSICS LETTERS 18,127~
128 (1971)] or the field effect mode cell proposed by G.H.
eier ) etc. [ PROCEEDING OF TH
E I. E. E. E. 56 1162 ~ 1171
(1968)], a dynamic light scattering cell (
dynamic scattering mode cell) or G.H. Heilmeyer
ier ) etc. [ APPLIEDPHYSICS LE
TTERS 13, 91 (1968)] or D.L. White, etc.
JOURNAL OF APPLIED PHYSI
There is a guest-host type cell proposed by [CS 45, 4718 (1974)]. These liquid crystal display cells are required to have various characteristics, including being able to be driven in a wide temperature range;
High-speed response is a particularly important required characteristic. A compound that increases the nematic phase-isotropic liquid phase transition temperature (hereinafter referred to as the N-I point) of a liquid crystal composition and simultaneously lowers the viscosity is a liquid crystal material useful for automotive liquid crystal display cells and liquid crystal televisions. be. In particular, the response time (τ) has a proportional relationship with the viscosity (η) of the liquid crystal material as shown in the following equation: [Equation 1] A liquid crystal display cell with excellent properties can be manufactured. Problems to be Solved by the Invention Currently, excellent viscosity reducing agents used for this purpose include formula (a) 00
A compound represented by the following formula is known. However, although the above compound (a) can lower the viscosity of the liquid crystal composition, it also has the problem of lowering the NI point at the same time. [0009] The problem to be solved by the present invention is currently:
The object of the present invention is to provide a novel compound that, when added to a parent liquid crystal commonly used as a nematic liquid crystal material, increases the N-I point of the parent liquid crystal and does not increase the viscosity. [Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides the general formula (I): 7 represents a linear alkyl group, R2 represents a linear alkyl group or a linear alkoxyl group having 1 to 7 carbon atoms, and n represents 1
represents an integer of ~7, X represents F or H, and the cyclohexane ring is trans(equatorial-equatorial)
It is the arrangement. ) is provided. The compound represented by the general formula (I) according to the present invention can be produced according to the following production method. ##STR4## (wherein, R1 represents a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, and R2 represents a linear alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a linear alkoxyl group having 1 to 7 carbon atoms. represents a group, φ represents a phenyl group, n represents an integer of 1 to 7, and X represents F
or H, and the cyclohexane ring is in the trans (equatorial-equatorial) configuration. ) First stage: Equation (
The compound of formula (III) is prepared by reacting the compound of II) with triphenylphosphine in toluene. Second
Step: A compound of formula (III) in tetrahydrofuran,
By treatment with a strong base such as potassium t-butoxide, W
After forming it into an ittig reagent, it is reacted with a compound of formula (IV) to produce a compound of formula (V). Third stage: Formula (V
) is subjected to catalytic reduction in ethyl acetate using Raney nickel as a catalyst to produce the compound of formula (I) according to the present invention. Table 1 lists the phase transition temperatures of typical compounds represented by the general formula (I) thus produced. [Table 1] (In the table, C represents a crystalline phase, S represents a smectic phase, N represents a nematic phase, and I represents an isotropic liquid phase.) General formula (I) according to the present invention The compound represented by
For example, it can be used as a material for field-effect display cells in the form of a mixture with other nematic liquid crystal compounds having positive or negative dielectric constant anisotropy. As described above, representative examples of preferable compounds that can be used in combination with the compound represented by the general formula (I) include 4-substituted benzoic acid 4'-substituted phenyl ester, 4-substituted cyclohexane, etc. carboxylic acid 4
'-substituted phenyl ester, 4-substituted cyclohexanecarboxylic acid 4'-substituted biphenyl ester, 4-(4-substituted cyclohexanecarbonyloxy)benzoic acid 4'-substituted phenyl ester, 4-(4-substituted cyclohexyl)
Benzoic acid 4'-substituted phenyl ester, 4-(4-substituted cyclohexyl)benzoic acid 4'-substituted cyclohexyl ester, 4-substituted 4'-substituted biphenyl, 4-substituted phenyl 4'-substituted cyclohexane, 4-substituted 4'' -substituted terphenyl, 4-substituted biphenyl, 4'-substituted cyclohexane, 2-(4'-substituted phenyl), 5-substituted pyrimidine, etc. Table 2 shows the currently widely used nematic liquid crystal materials. 80% by weight of the base liquid crystal (A) and compound No. 1 or No. 2 represented by the general formula (I) shown in Table 1.
The N-I point and viscosity measured for each mixed liquid crystal consisting of 20% by weight of the base liquid crystal (A) are displayed for comparison.
The N-I point and viscosity measured for itself are displayed. [0021] The base liquid crystal (A) is composed of the following formula. [0024] From Table 2 above, it can be seen that the compound represented by the general formula (I) increases the N-I point of the base liquid crystal (A) and does not increase the viscosity. [Example] The present invention will be further explained by showing examples of the present invention below. However, the present invention is not limited to these examples. (Example 1) 18.5 g (0.1 mol) of the compound of formula ##STR6## was dissolved in 150 ml of toluene, and 26.3 g (0.1 mol) of triphenylphosphine was added to this solution. The mixture was then heated under reflux for 5 hours. After cooling, the precipitated crystals were collected by filtration and dried under vacuum to obtain 42.4 g (0.095 mol) of the following compound. ##STR7## (In the formula, φ represents a phenyl group.) 42.4 g (0.095 mol) of the above compound was added to 200 ml of tetrahydrofuran, cooled to -5° C., and potassium-t
After treatment with 12.8 g (0.12 mol) of -butoxide, the mixture was reacted at room temperature for 1 hour. Next, this reaction mixture was cooled to -5°C, and added to a solution of 18.6 g (0.07 mol) of the compound of the formula: The reaction was allowed to proceed for 1 hour, followed by 4 hours at room temperature. After the reaction is complete, water 2
00ml and extracted twice with 150ml of ethyl acetate.
After washing the extract with water and drying, the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was added to 100 ml of toluene and dissolved by heating, and then the same amount of hexane was added to precipitate triphenylphosphine oxide. The crystals were filtered off, and the filtrate was purified using silica gel column chromatography to obtain 21.5 g (0.06 mol) of the following compound. ##STR9## 21.5 g (0.06 mol) of the above compound was dissolved in 250 ml of ethyl acetate, and 3 g of Raney nickel was added.
was used as a catalyst for catalytic reduction at a hydrogen pressure of 5 kg/cm2. After removing the catalyst, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the resulting residue was purified by recrystallization from ethanol to obtain the following compound 1.
8.8 g (0.052 mol) was obtained. (Example 2) In Example 1, the formula 003
8] In the same manner as in Example 1, except that 20.3 g (0.1 mol) of the compound of formula [Chemical formula 12] was used in place of the compound of [Chemical formula 11] [0039] , the following compound was obtained. (Example 3) In Example 1, the formula 00
44 The procedure of Example 1 was repeated, except that 20.1 g (0.1 mol) of the compound of formula [Chemical formula 15] was used in place of the compound of [Chemical formula 14] [0045]. , the following compound was obtained. (Example 4) In Example 1, the formula 00
50 The procedure of Example 1 was repeated, except that 21.9 g (0.1 mol) of the compound of the formula [Chemical formula 18] was used instead of the compound of the formula [Chemical formula 17] [0051]. , the following compound was obtained. [0054] [Effects of the Invention] The compound represented by the general formula (I) according to the present invention has excellent compatibility with the parent liquid crystal, which is currently widely used as a nematic liquid crystal. It can be seen that the N-I point of the liquid crystal is increased and the viscosity is not increased. Therefore, the compound represented by the general formula (I) of the present invention is useful as a material for liquid crystal display cells for automobiles, televisions, word processors, etc., which can be driven in a wide temperature range and require high-speed response. be.