JPH0499739A - シクロヘキセンフツ素化合物 - 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、新規なシクロヘキセンフッ素化合物および該
化合物を有効成分として含有する液晶組成物に関する。

〔従来の技術とその間厘点〕

液晶を利用した表示素子は時計、電卓等に広く使用され
ているうこれらの液晶表示素子は液晶物質の光学異方性
および誘電異方性を利用したものであ石。液晶相にはネ
マチック液晶相、スメクチック液晶相、コレステリック
液晶相があり、そのうちネマチック液晶を利用したもの
が最も広く実用化されている。

それらには液晶表示に応用されている電気光学効果に対
応して、ＴＮ（ねじれネマチック）型、ＤＳ（動的散乱
）型、ゲスト・ホスト型、ＤＡＰ型等の表示素子があり
、それぞれに使用される液晶物質の性質は異る。しかし
、いずれの液晶物質も水分、空気、熱、光等圧安定であ
ることが必要であることは共通しており、又、室温を中
心としてできるだけ広い温度範囲で液晶相を示し、更に
表示素子の種類によって異る最適な誘電異方性値（Δｅ
）を有するようにしなければならない。しかし、現在の
ところ単一の液晶物質でそのような条件をみたす物質は
なく、数値の液晶物質またはさらに非液晶物質を混合し
て実用に供している。

最近は特に液晶表示素子の表示品位の高いものが要求さ
れている。その要求に応えるためＫ　ＴＦＴ（薄膜トラ
ンジスタ）を応用した表示素子が開発されている。この
ＴＦＴ型液晶表示素子に要求される液晶組成物は比抵抗
値の大きいものが要求されている。一般にΔｅの正の値
を示す液晶化合物はシアン基をもつ化合物が多く使われ
ている。しかし、シアノ基は高電圧がかかるＴＦＴ型液
晶表示素子で使用すると分解が起ることが知られている
。

本発明者らは先に特開昭５７−６７５２７号で次式を開
示した。しかしこの化合物のΔεは＋２程度であシ、動
作電圧が高い。従って、更に動作電圧が低く、かつ電気
的に安定な化合物が要求されている。

〔発明が解決しようとしている課題〕

本発明の目的は低粘性で、△εが＋５程度以上と大きく
、又電気的に安定な液晶性化合物及び液晶組成物を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は一般式 （上式中、Ｒは炭素数１〜１５の直鎖又は分岐アルキル
基を、Ｘ１Ｙはそのいずれか一方がＦ原子を、他方がＣ
Ｆｘ基を示す） で表わされるフッ素液晶性化合物及び少なくともその一
種を有効成分として含有することを特徴とする液晶組成
物である。

本発明の化合物は大きい正の誘電異方性を示し、比較的
低粘性で電気的に安定な化合物であるのでＴＦＴ型液晶
表示素子に用いる液晶組成物を得るのに極めて有用な化
合物である。

つぎに本発明の化合物の製造法を示すと、２−フルオロ
−４−ブロモベンゾトリフロリド又は２−フルオロ−５
−ブロモベンゾトリフロリドをマグネシウム末とテトラ
ヒドロフラン溶媒（ＴＨＦと略す）中で反応し、グリン
ヤール試薬を製造した。つぎにこのグリンヤール試薬と
トランス−４−（トランス−４−アルキルシクロへキシ
ル）シクロヘキサノンと反応し、アルコール体（ＩＩ）
を製造した。この（ｎ）をｐ−４ルエンスルホン［［媒
にして脱水反応をして目的の１．２−置換−４−〔トラ
ンス−４−（トランス−４−アルキルシクロヘキシル）
シクロヘキセン−１−イル〕ヘンゼン（Ｉ）を製造した
。

（Ｉ） （Ｒ％Ｘ、Ｙは前記に同じ） 〔発明の作用、効果〕 本発明の化合物は他の多くの液晶化合物、すなわちエス
テル系、シッフ塩基系、ビフェニル系、フェニルシクロ
ヘキサン系、複素環系等の液晶化合物との相溶性がよく
、本発明の化合物を液晶組成物の成分として加えること
により、粘度をそれ程上昇させずにΔｅの太きい、電気
的に安定な液晶組成物を得ることができ、液晶表示素子
の動作電圧を下げることができる。従って、本発明の化
合物は特にＴＦＴ型液晶表示素子用の液晶組成物の成分
として好適な化合物であると云える。

〔実施例〕

以下に述べる実施例により本発明の化合物につきさらに
詳細に説明する。

実施例１ １−フルオロ−２−トリフルオロメチル−４−（４−（
）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（（Ｉ）式でＲがＣ，Ｈ，、Ｘ
がＦ、　Ｙ２ＩＣＦＩ（７）もノ）ノ製造フラスコにマ
クネシウム粉２．６　Ｎ　（０，１０８モル）とテトラ
ヒドロフラン１０１１ｊを入れて、これに２−フルオロ
−５−ブロモベンゾトリフロリド２５．０ＩＩ（０，１
０３モル）のテトラヒドロフラン溶液５０１を氷冷下３
０分間で滴下し、その後室温で反応した。このようにし
てできたものが３−トリフルオロメチル−４−フルオロ
フェニルマグネシウムプロミドである。このグリニヤー
ル試薬に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２４．０ｇ（０，１０８モル）のテ
トラヒドロフラン溶液５０ｍ！７？を氷冷下５℃以下に
保ちながら４０分間で滴下し、後に４０℃にて１時間反
応した。反応終了後、氷冷した２Ｎ−塩酸５ｏｏｘｔへ
そそぎ込んだ。析出した油状物をトルエン２００−で抽
出し、トルエン層を中性になるまで水洗した。その後減
圧で溶媒を留去して、黄色液体を得た。これが１−（３
−トリフルオロメチル−４−フルオロフェニル）−４−
（）ランス−４−７”ロピルシクロヘキシル）シクロヘ
キサン−１−オールである（収量３６．０．９．収率９
２％）。

次に、この１−（３−トリフルオロメチル−４−フルオ
ロフェニル）−４−（）ランス−４−プロピルシクロヘ
キシル）シクロヘキサン−１−オールを精製せずに、そ
の１まトルエン１００１１／に溶解し、ｐ−）ルエンス
ルホン酸１．０＃を加え、３時間加熱還流し、脱水反応
を行った。反応終了後、室温まで放冷し、反応液を２Ｎ
−水酸化ナトリウムで洗浄、続いて、中性になるまで水
で洗浄した。その後、減圧で溶媒を留去し、茶かつ色の
油状物を得た。この油状物をエタノールとノルマルヘプ
タン混合溶媒で再結晶して、無色結晶の１−フルオロ−
２−トリフルオロメチル−４−〔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〕
ベンゼンを製造した（収量２２．０Ｊ９、収率６４％、
融点６４．８〜６５．８）。

上記と全く同様の操作で４−（トランス−４−プロビル
シクロヘキシル）シクロヘキサノンの代りにアルキル基
の異なる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用いてつぎの化合物を製造できる
。

１−フルオロ−２−トリフルオロメチル−４−（４−（
トランス−４−メチルシクロヘキシル）シクロヘキセン
−１−イル〕ベンゼン、１−フルオロ−２−トリフルオ
ロメチル−４−Ｃ４−（）ランス−４−エチルシクロヘ
キシル）シクロヘキセン−１−イル〕ベンゼン、１−フ
ルオロ−２−トリフルオロメチル−４−［４−（）ラン
ス−４−ブチルシクロヘキシル）シクロヘキセン−１−
イル〕ベンゼン、１−フルオロ−２−トリフルオロメチ
ル−４−［４−（）ランス−４−ペンチルシクロヘキシ
ル）シクロヘキセン−１−イル〕ベンゼン、１−フルオ
ロ−２−）　ＩＪフルオロメチル−４−（４−（）ラン
ス−４−ヘキシルシクロヘキシル）シクロヘキセン−１
−イル〕ベンゼン、１−フルオロ−２−トリフルオロメ
チル−４−［４−（）ランス−４−へブチルシクロヘキ
シル）シクロヘキセン−１−イル〕ベンゼン、１−フル
オロ−２−トリフルオロメチル−４−［４−（）ランス
−４−オクチルシクロヘキシル）シクロヘキセン−１−
イル〕ベンゼン、１−フルオロ−２−トリフルオロメチ
ル−４−［４−（）ランス−４−ノニルシクロヘキシル
）シクロヘキセン−１−イル〕ベンゼン、１−フルオロ
−２−トリフルオロメチル−４−［４−（）ランス−４
−デシルシクロヘキシル）シクロヘキセン−１−イル〕
ベンゼン、１−フルオロ−２−トリフルオロメチル−４
−（４−（）ランス−４−ウンデシルシクロヘキシル）
シクロヘキセン−１−イル〕ベンゼン、１−フルオロ−
２−トリフルオロメチル−４−（４−（）ランス−４−
ドデシルシクロヘキシル）シクロヘキセン−１−イル〕
ベンゼン、１−フルオロ−２−トリフルオロメチル−４
−［４−（）ランス−４−トリデシルシクロヘキシル）
シクロヘキセン−１−イル〕ベンゼン、１−フルオロ−
２−トリフルオロメチル−４−（４−（）ランス−４−
テトラデシルシクロヘキシル）シクロヘキセン−１−イ
ル〕ベンゼン、１−フルオロ−２−トリフルオロメチル
−４−（４−（トランス−４−ペンタデシルシク口ヘキ
シル）シクロヘキセン−１−イル〕ベンゼン。

実施例２ １−トリフルオロメチル−２−フルオロ−４−［４−（
）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（（Ｉ）式でＲがＣ，Ｈ，、Ｘ
がＣＦ、、ＹがＦのもの）の製造実施例１と全く同様の
操作により２−フルオロ−５−ブロモベンゾトリフロリ
ドの代すに、２−フルオロ−４−ブロモベンゾトリフロ
リドを用いて１−トリフルオロメチル−２−フルオロ−
４−Ｃ４−Ｃ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〕ベンゼンを得た。

同様の操作で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、アルキル基の異なる
４−（１−ランス−４−アルキルシクロヘキシル）シク
ロヘキサノンを用いて、次の化合物を製造できる。

１−トリフルオロメチル−２−フルオロ−４−Ｃ４−（
トランス−４−メチルシクロヘキシル）シクロヘキセン
−１−イル〕ベンゼン、１−トリフルオロメチル−２−
フルオロ−４−（：４−（）ランス−４−エチルシクロ
ヘキシル）シクロヘキセン−１−イル〕ベンゼン、１−
　トＩＪフルオロメチルー２−フルオロ−４−［４−（
）ランス−４−ブチルシクロヘキシル）シクロヘキセン
−１−イル〕ベンゼン、１−）　ＩＪフルオロメチル−
２−フルオロ−４−［４−（）ランス−４−ペンチルシ
クロヘキシル）シクロヘキセン−１−イル〕ベンゼン、
１−トリフルオロメチル−２−フルオロ−４−Ｃ４−（
トランス−４−へキシルシクロヘキシル）シクロヘキセ
ン−１−イル〕ベンゼン、１−）！Ｊフルオロメチルー
２−フルオロ−４−［４−（）ランス−４−ヘプチルシ
クロヘキシル）シクロヘキセン−１−イル〕ベンゼン、
１−トリフルオロメチル−２−フルオロ−４−［４−（
）ランス−４−オクチルシクロヘキシル）シクロヘキセ
ン−１−イル〕ベンゼン、１−トリフルオロメチル−２
−フルオロ−４［４−（）ランス−４−ノニルシクロヘ
キシル）シクロヘキセン−１−イル〕ベンゼン、１−ト
リフルオロメチル−２−フルオロ−４−〔４−（）ラン
ス−４−デシルシクロヘキシル）シクロヘキセン−１−
イル〕ベンゼン、１−　トＩＪフルオロメチルー２−フ
ルオロ−４−Ｃ４−（１−ランス−４−ウンデシルシク
ロヘキシル）シクロヘキセン−１−イル〕ベンゼン、１
−　トリフルオロメチル−２−フルオロ−４［４−（）
ランス−４−ドデシルシクロヘキシル）シクロヘキセン
−１−イル〕ベンゼン、１−　トＩＪフルオロメチルー
２−フルオロ−４−［４−（トランス−４−トリデシル
シクロヘキシル）シクロヘキセン−１−イル〕ベンゼン
、１−　）　ＩＪフルオロメチル−２−フルオロ−４−
（４−（トランス−４−テトラデシルシクロヘキシル）
シクロヘキセン−１−イル〕ベンゼン、１−トリフルオ
ロメチル−２−フルオロ−４−［４−（）ランス−４−
ペンタデシルシクロヘキシル）シクロヘキセン−１−イ
ル〕ベンゼン。

実施例３（組成物） トランス−４−プロピル−（４−シアノフェニル）シク
ロヘキサン　　　　　　　　　　　３０重量係トランス
ー４−ペンチル−（４−シアノフェニル）シクロヘキサ
ン　　　　　　　　　　　４０重社係トランスー４−へ
ブチル−（４−シアノフェニル）シクロヘキサン　　　
　　　　　　　　３０重ｉ％なる組成の液晶混合物囚の
Ｎ−Ｉ点は５２．３℃、Δεは＋１０．７．２０℃にお
ける粘度は２１．７、△ｎは０．１１９である。液晶セ
ルとして、酸化ケイ素をコーティングし、ラビング処理
した酸化スズ透明電極を有する基板を対向させて組立て
た、電極間距離が９μｍのものを用意し、上記の液晶組
成物図を封入して２０℃でその特性を測定したところ、
しきい電圧（以下、ｖｔｈと略記する）は１．６０Ｖで
あった。

この液晶組成物（Ａ）８５重量係に本発明の化合物の１
つである実施例１で製造した１−フルオロ−２−トリフ
ルオロメチル−４−４：４−（）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
１５重量係を添加した液晶組成物（ＤＮ−１点は４２．
８℃、Δｍｌは＋９．９、Δｎは０．１０７．２０℃に
おける粘度は２８．９ｃｐ。

ｖｔｈは１．３３Ｖでおった。

このことより、この化合物のΔｅは＋５．４（外り大き
く、シアノ基を有する化合物の含有量を組成物から減ら
すことができる。

以 上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （上式中、Ｒは炭素数１〜１５の直鎖又は分岐アルキル
   基を、Ｘ、Ｙはそのいずれか一方がＦ原子を、他方がＣ
   Ｆ＿３基を示す） で表わされるシクロヘキセンフッ素化合物。
2. （２）請求項１記載の（ I ）式で表わされるシクロヘ
   キセンフッ素化合物を有効成分として含有する液晶組成
   物。