JPH0786197B2 - ピリジン系液晶化合物 - Google Patents

ピリジン系液晶化合物

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JPH0786197B2
JPH0786197B2 JP2191079A JP19107990A JPH0786197B2 JP H0786197 B2 JPH0786197 B2 JP H0786197B2 JP 2191079 A JP2191079 A JP 2191079A JP 19107990 A JP19107990 A JP 19107990A JP H0786197 B2 JPH0786197 B2 JP H0786197B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は表示素子用として有用な新規なピリジン系液晶
化合物に関する。
[従来の技術] 現在、液晶表示素子としてはTN(ねじれネマチック)型
表示方式が最も広汎に使用されている。このTN液晶表示
は、駆動電圧が低い、消費電力が少ないなど、多くの利
点を持っている。しかしながら、応答速度の点に於て発
光型素子(陰極管、エレクトロルミネッセンス、プラズ
マディスプレイ等)と比較して劣っている。ねじれ角を
180〜270゜にした新しいTN型表示素子も開発されている
が、応答速度はやはり劣っている。この様に種々の改善
の努力は行われているが、応答速度の速いTN型表示素子
は実現には至っていない。しかしながら最近、盛んに研
究が進められている強誘電性液晶を用いる新しい表示方
式においては、著しい応答速度の改善の可能性がある
(N.A.Clarkら;Applied Phys.lett.,36,899(198
0))。この方式は強誘電性を示すカイラルスメクチッ
クC相等のカイラルスメクチック相を利用する方法であ
る。強誘電性を示す相はカイラルSc相のみではなく、カ
イラルスメクチックF、G、H、I等の相が強誘電性を
示すことが知られている。
実際に利用される強誘電性液晶表示素子に使用される強
誘電性液晶材料には多くの特性が要求されるが、それら
を満たすには現在のところ、一つの化合物では応じられ
ず、いくつかの液晶化合物または非液晶化合物を混合し
て得られる強誘電性液晶組成物を使用する必要がある。
また、強誘電性液晶化合物のみからなる強誘電性液晶組
成物ばかりではなく、特開昭60−36003号公報には非カ
イラルなスメクチックC、F、G、H、I等の相を呈す
る化合物および組成物を基本物質として、これに強誘電
性液晶相を呈する一種または複数の化合物を混合して全
体を強誘電性液晶組成物とし得ることが報告されてい
る。さらにスメクチックC等の相を呈する化合物および
組成物を基本物質として、光学活性ではあるが強誘電性
液晶相は呈しない一種あるいは複数の化合物を混合して
全体を強誘電性液晶組成物とする報告も見受けられる
(Mol.Cryst.Liq.Cryst.,89,327(1982))。
これらのことを総合すると強誘電性液晶相を呈するか否
にかかわらず光学活性である化合物の一種または複数を
基本物質と混合して強誘電性液晶組成物を構成できるこ
とがわかる。
これらの基本物質としては、スメクチックC等の非カイ
ラルなスメクチック液晶相を示す種々の化合物が用いら
れるが、実用的には室温を含む広い温度範囲でスメクチ
ックC相を呈する液晶化合物もしくは混合物が望まし
い。これらのスメクチックC液晶混合物の成分として、
フェニルベンゾエート系、ビフェニル系、フェニルピリ
ジン系および5−アルキル−2−(4−アルコキシフェ
ニル)ピリミジンなどの液晶化合物が挙げられる。
[発明が解決しようとする課題] しかし、これらに光学活性化合物を添加することによっ
て得られるカイラルスメクチックC液晶材料が強誘電性
を利用する液晶表示に於て優れた性能を示すか否かにつ
いては、未だ最終的な評価が得られていない。それは強
誘電性を利用する液晶表示が技術的に完成していないこ
とによるものである。従って、現状では新しいスメクチ
ックC液晶組成物用材料を種々試験してみることが必要
である。
[課題を解決するための手段] 本発明者らは上記の様な用途に使用するに適した、スメ
クチックC液晶組成物に有用な新規な液晶化合物につい
て鋭意検討を行った結果、本発明に到達した。すなわち
本発明は、一般式 〔式中、R、R′は炭素数1〜18のアルキル基であり、
Yは−C≡C−であり、Aはフッ素原子で置換されてい
てもよい1,4−フェニレン基 で示されるピリジン系液晶化合物。
一般式(a)において、R、R′の炭素数1〜18のアル
キル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル
基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、
n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−
デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−テ
トラデシル基、n−ヘキサデシル基、n−オクタデシル
基などが挙げられる。
これらのうち、好ましくは炭素数3〜14のアルキル基で
ある。
Aは好ましくはフッ素原子で置換されていてもよい1,4
−フェニレン基である。
一般式(a)で示される化合物の具体例としては、表−
1〜表−2に示すような基を有する化合物が挙げられ
る。
該表中No.1から42までが本発明の化合物であり、他の物
は参考の化合物である。なお、参考の化合物をも一般式
で示すために一般式(a)をも含むより多くの化合物を
表示できる次の式(1)を用いて説明する。
〔式中、R、R′は炭素数1〜18のアルキル基であり、
X1、X2は単結合(直接結合)、−O−−S−または−C
−C−であり、Yは−CH2CH2−または−C−C−であ
り、Aはフッ素原子または塩素原子で置換されていても
よい1,4−フェニレン基、4,4′−ビフェニレン基(これ
らの基中に存在する1個または2個のCH基はNにより置
き換えられていてもよい)または2,6−ナフチレン基で
ある で示される。
(1)Yが−C−C−の場合 (2)Yが−CH2CH2−の場合 表−1中、各記号はそれぞれ以下の基を表す。
BUT;nC4H9− PEN;nC5H11− HEX;nC6H13− HEP;nC7H15− OCT;nC8H17− NON;nC9H19− DEC;nC10H21− UND;nC11H23− DOD;nC12H25− TED;nC14H29− NAPHTHIL;2,6−ナフチレン基 −;単結合を表す 一般式(1)に含まれる化合物は、たとえば次の工程を
経て合成出来る。(下記式中、R,X1,X2,AおよびR′は
一般式(1)の場合と同一である) (1)Yが−C≡C−の場合 すなわち一般式(2)の化合物と一般式(3)の化合物
をトリエチルアミン中、不活性ガス雰囲気下、0価また
は2価のパラジウム触媒を用いて反応させることにより
本発明の化合物である一般式(1a)の化合物を得ること
が出来る。
あるいは すなわち一般式(2)の化合物と3−メチル−1−ブチ
ン−3−オールとトリエチルアミン中、不活性ガス雰囲
気下、0価または2価のパラジウム触媒を用いて反応さ
せて一般式(4)の化合物とした後、無水トルエン中、
粉末の水酸化ナトリウムを作用させて一般式(5)の化
合物を得ることが出来る。一般式(5)の化合物と一般
式(6)の化合物をトリエチルアミン中、不活性ガス雰
囲気下、0価または2価のパラジウム触媒を用いて反応
させることにより本発明の化合物である一般式(1a)の
化合物を得ることが出来る。
また一般式(2)および(5)の化合物はたとえば次の
工程を経て合成出来る。
X1が単結合の場合 すなわち一般式(7)の化合物と一般式(8)の化合物
をトリエチルアミン中、不活性ガス雰囲気下、0価また
は2価のパラジウム触媒を用いて反応させることにより
一般式(9)の化合物を得ることが出来る。一般式
(9)の化合物を水素雰囲気下、パラジウム−カーボン
を用い、水素添加して一般式(10)の化合物を得ること
が出来る。一般式(10)の化合物をジアゾ化した後、ア
ルカリ金属のハロゲン化物と反応させることにより本発
明の化合物の原料である一般式(2a)の化合物を得るこ
とが出来る。一般式(2a)の化合物を3−メチル−1−
ブチン−3−オールとトリエチルアミン中、不活性ガス
雰囲気下、0価または2価のパラジウム触媒を用いて反
応させて一般式(11)の化合物とした後、無水トルエン
中、粉末の水酸化ナトリウムを作用させることにより本
発明の化合物の原料である一般式(5a)の化合物を得る
ことが出来る。
また一般式(2a)の化合物は以下のルートでも得ること
が出来る。
すなわち一般式(12)の化合物と一般式(8)の化合物
をトリエチルアミン中、不活性ガス雰囲気下、0価また
は2価のパラジウム触媒を用いて反応させることにより
一般式(13)の化合物を得ることが出来る。一般式(1
3)の化合物を水素雰囲気下、二酸化白金を用いて水素
添加することによっても本発明の化合物の原料である一
般式(2a)の化合物を得ることが出来る。
X1が−O−の場合 すなわち一般式(14)の化合物とアルコールのアルカリ
金属塩を無水ジメチルホルムアミドあるいは無水ジメチ
ルスルホキシド中で反応させることにより、一般式(1
5)の化合物を得ることが出来る。一般式(15)の化合
物を水素雰囲気下、パラジウム−カーボンを用い、水素
添加して一般式(16)の化合物を得ることが出来る。一
般式(16)の化合物をジアゾ化した後、アルカリ金属の
ハロゲン化物と反応させることにより本発明の化合物の
原料である一般式(2b)の化合物を得ることが出来る。
一般式(2b)の化合物を3−メチル−1−ブチン−3−
オールとトリエチルアミン中、不活性ガス雰囲気下、0
価または2価のパラジウム触媒を用いて反応させて一般
式(17)の化合物とした後、無水トルエン中、粉末の水
酸化ナトリウムを作用させることにより本発明の化合物
の原料である一般式(5b)の化合物を得ることが出来
る。
また一般式(2b)の化合物は以下のルートでも得ること
が出来る。
すなわち一般式(12)の化合物とアルコールのアルカリ
金属塩を無水ジメチルホルムアミドあるいは無水ジメチ
ルスルホキシド中で反応させることにより本発明の化合
物の原料である一般式(2b)の化合物を得ることが出来
る。
X1が−C≡C−の場合 すなわち一般式(12)の化合物と一般式(18)で表され
る1−アルキンをトリエチルアミン中、不活性ガス雰囲
気下、0価または2価のパラジウム触媒を用いて反応さ
せることにより本発明の化合物の原料である一般式(2
c)の化合物を得ることが出来る。一般式(2c)の化合
物を3−メチル−1−ブチン−3−オールとトリエチル
アミン中、不活性ガス雰囲気下、0価または2価のパラ
ジウム触媒を用いて反応させて一般式(19)の化合物と
した後、無水トルエン中、粉末の水酸化ナトリウムを作
用させることにより本発明の化合物の原料である一般式
(5c)の化合物を得ることが出来る。
また一般式(3)および(6)の化合物はたとえば次の
工程を経て合成できる。
X2が−O−、Aが または2,6−ナフチレン基の場合 すなわち一般式(20)の化合物をアルキル化剤(たとえ
ばハロゲン化アルキル)でアルキル化することにより本
発明の化合物の原料である一般式(6a)の化合物を得る
ことが出来る。一般式(6a)の化合物を3−メチル−1
−ブチン−3−オールとトリエチルアミン中、不活性ガ
ス雰囲気下、0価または2価のパラジウム触媒を用いて
反応させて一般式(21)の化合物とした後、無水トルエ
ン中、粉末の水酸化ナトリウムを作用させることにより
本発明の化合物の原料である一般式(3a)の化合物を得
ることが出来る。
X2が−O−、Aが の場合 すなわち一般式(22)の化合物をベンゾイルクロライド
でエステル化して得た一般式(23)の化合物とフェニル
ほう酸をパラジウム触媒の存在下反応させることにより
一般式(24)の化合物を得ることが出来る。一般式(2
4)の化合物をハロゲン化剤(たとえば過ヨウ素酸+よ
う素)でハロゲン化した後、アルカリ(たとえば、水酸
化ナトリウム)で加水分解して単離精製することにより
一般式(26)の化合物を得ることが出来る。一般式(2
6)の化合物をアルカリ金属の水酸化物と反応させた
後、アルキル化剤(たとえばハロゲン化アルキル)でア
ルキル化することにより本発明の化合物の原料である一
般式(6b)の化合物を得ることが出来る。一般式(6b)
の化合物と3−メチル−1−ブチン−3−オールをトリ
エチルアミン中、不活性ガス雰囲気下、0価または2価
のパラジウム触媒を用いて反応させて一般式(28)の化
合物とした後、無水トルエン中、粉末の水酸化ナトリウ
ムを作用させることにより本発明の化合物の原料である
一般式(3b)の化合物を得ることが出来る。
X2が単結合でAが の場合 すなわち一般式(29)の化合物をジアゾ化した後、アル
カリ金属のハロゲン化物と反応させることにより、本発
明の化合物の原料である一般式(6c)の化合物を得るこ
とが出来る。一般式(6c)の化合物と3−メチル−1−
ブチン−3−オールをトリエチルアミン中、不活性ガス
雰囲気下、0価または2価のパラジウム触媒を用いて反
応させることにより一般式(30)の化合物を得ることが
出来る。一般式(30)の化合物を無水トルエン中、粉末
の水酸化ナトリウムを作用させることにより、本発明の
化合物の原料である一般式(3c)の化合物を得ることが
できる。
(2)Yが−CH2CH2−の場合 すなわち一般式(1a)の化合物を水素雰囲気下、パラジ
ウムカーボンを用いて水素添加することにより本発明の
化合物である一般式(1b)の化合物を得ることが出来
る。
液晶は一般に2種以上の多成分から成る液晶組成物とし
て用いられ、本発明の液晶化合物も液晶組成物の成分と
して利用することができる。液晶組成物には、スメクチ
ック液晶、たとえば光学活性部位を有しないスメクチッ
ク液晶[2−p−アルキルオキシフェニル−5−アルキ
ルピリミジン、2−p−アルキルフェニル−5−アルキ
ルオキシピリミジン、2−p−アルカノイルオキシフェ
ニル−5−アルキルピリミジン、2−p−アルキルオキ
シカルボニルフェニル−5−アルキルピリミジン、2−
p−アルキルフェニル−5−p−アルキルオキシフェニ
ルピリミジン、2−p−アルキルオキシ−m−フルオロ
フェニル−5−アルキルピリミジン、2−p−アルキル
オキシフェニル−5−(trans−4−アルキルシクロヘ
キシル)ピリミジン、2−p−アルキルオキシフェニル
−5−アルキルピリジン、2−p−アルキルオキシ−m
−フルオロフェニル−5−アルキルピリジン、2−p−
(p′−アルキルフェニル)フェニル−5−アルキルピ
リミジン、2−p−アルキルフェニル−5−p−アルキ
ルフェニルピリミジン、p−アルキルオキシフェニル−
5−アルキルピコリネート、2−p−アルキルオキシフ
ェニル−5−アルキルオキシピラジン、2−p−アルキ
ルフェニル−5−アルキルピリミジン、2−p−アルキ
ルオキシフェニル−5−アルキルオキシピリミジン、2
−p−アルキルフェニル−5−アルキルオキシピリミジ
ン、4−アルキルオキシ−4′−ビフェニルカルボン酸
−p′−(アルキルオキシカルボニル)フェニルエステ
ル、4−アルキルオキシ−4′−ビフェニルカルボン酸
−アルキルエステルなど]および/または強誘電性液晶
[光学活性4−アルキルオキシ−4′−ビフェニルカル
ボン酸−p′−(2−メチルブチルオキシカルボニル)
フェニルエステル、光学活性4−n−アルキルオキシ−
4′−ビフェニルカルボン酸−2−メチルブチルエステ
ル、光学活性p−アルキルオキシベンジリデン−p′−
アミノ−2−クロロプロピルシンナメート、光学活性p
−アルキルオキシベンジリデン−p′−アミノ−2−メ
チルブチルシンナメートなど]および/または通常のカ
イラルスメクチック液晶[光学活性4−(p−アルキル
オキシビフェニル−p′−オキシカルボニル)−4′−
(2−メチルブチルオキシカルボニル)シクロヘキサ
ン、光学活性p−n−アルキルオキシベンジリデン−
p′−(2−メチルブチルオキシカルボニル)アニリン
など]を含有してもよい。また液晶性を示さないカイラ
ル化合物および/または2色性色素、たとえばアントラ
キノン系色素、アゾ系色素などを含んでいてもよい。
強誘電性を示す液晶組成物は、電圧印加により光スイッ
チング現象を起こし、これを利用した応答の速い表示素
子を作製できる〔たとえば特開昭56−107216号公報、特
開昭59−118744号公報、エヌ エークラーク(N.A.Clar
k)、エス ティー ラガウォール(S.T.Lagerwall);
アプライド フィジックス レター(Applied Physics
Lttetter)36、899(1980)など〕。
本発明における液晶組成物は、セル間隔0.5〜10μm、
好ましくは0.5〜3μmの液晶セルに真空封入し、両側
偏光子を設置することにより光スイッチング素子(表示
素子)として使用できる。
上記液晶セルは透明電極を設け、表面を配向処理した2
枚のガラス基板をスペーサーを挟んで貼り合わせること
によって作製することができる。
上記スペーサーとしては、アルミナビーズ、ガラスファ
イバー、ポリイミドフィルムなどが挙げられる。配向処
理方法としては、通常の配向処理、たとえばポリイミド
膜、ラビング処理、SiO斜め蒸着などが適用できる。
[実施例] 以下、本発明を実施例により更に説明するが、本発明は
これに限定されない。
実施例 1 表−1中No21の化合物の製造 2−ブロモ−5−ニトロピリジン5.0gと1−デシン3.
5gをトリエチルアミン50ml中、触媒にビストリフェニル
ホスフィンパラジウムジクロライド204mgおよびヨウ化
銅(I)51mgを用いて窒素雰囲気下室温で一昼夜反応さ
せた。反応終了後、トリエチルアミンを除去しヘキサン
で抽出した。ヘキサン層を塩酸水による洗浄、水洗を経
てからシリカゲルカラム処理した後、メタノールで再結
晶することにより下記化合物(a)3.0gを得た。
で得た化合物3.0gを含むエタノール30mlの中へ触媒
の5%Pd−C(5%パラジウムカーボン)0.5gを加えて
常圧の水素雰囲気下、室温で撹拌して水素添加および還
元を行った。水素の吸収が無くなるのを確認した後、ろ
過により触媒を除き次いでエタノールを減圧で除去する
ことにより、油状の2−n−デシル−5−アミノピリジ
ン2.6gを得た。
36%塩酸11gを含む水100mlの中へ2−n−デシル−5
−アミノピリジン2.6gを加えて5℃以下に冷却した。そ
の中へ、別途調製した亜硝酸ナトリウム水溶液(亜硝酸
ナトリウム0.72g、水5ml)を5℃以下で滴下した。滴下
終了後さらに1時間撹拌した後、ヨウ化カリウム水溶液
(ヨウ化カリウム8.6g、水10ml)を加えてゆっくり室温
に戻し、窒素の発生が無くなるまで撹拌した。反応終了
後、溶液に水酸化ナトリウムを加えてアルカリ性にして
ヘキサンで抽出した。ヘキサン層を水洗、亜硝酸水素ナ
トリウム水による洗浄、水洗を経てからシリカゲルカラ
ム処理することにより、油状の2−n−デシル−5−ヨ
ードピリジン2.4gを得た。
炭酸水素ナトリウム210gを含む水1.41の中へo−フル
オロフェノール187gを加えて10℃以下に冷却した。この
中へ細かく砕いたヨウ素423gを5回に分けて投入した。
ヨウ素の色が消失したのを確認した後トルエンで抽出し
た。トルエン層を水洗、亜硝酸水素ナトリウム水による
洗浄、次いで水洗を経てからトルエンを除去した。減圧
蒸留(bp124〜145℃/18mmHg)で得た赤紫色の液体をヘ
キサンで再結晶することにより白色結晶のo−フルオロ
−p−ヨードフェノール120gを得た。
o−フルオロ−p−ヨードフェノール15.0gをジメチ
ルスルホキシド120ml中に溶かしたものの中へ、水酸化
ナトリウム水(水酸化ナトリウム3.0g、水10ml)を加え
均一な溶液になるまで撹拌した。次いでn−ヘキシルブ
ロマイド10.4gを加えて室温で3日間撹拌した。反応溶
液を氷水11の中へ投入した後、ヘキサンで3回抽出し
た。ヘキサン層を水洗した後、ヘキサンを除去すること
により油状のp−n−ヘキシルオキシ−m−フルオロヨ
ードベンゼン16.7gを得た。
p−n−ヘキシルオキシ−m−フルオロヨードベンゼ
ン14.0gと3−メチル−1−ブチン−3−オールをトリ
エチルアミン80ml中、触媒にビストリフェニルホスフィ
ンパラジウムジクロライド272mgおよびヨウ化銅(I)6
8mgを用いて窒素雰囲気下室温で一昼夜反応させた。反
応終了後、トリエチルアミンを除去しヘキサンで抽出し
た。ヘキサン層を1N塩酸水による洗浄、水洗を経てから
ヘキサンを除去することにより下記化合物(b)12.5g
を得た。
で得た化合物(b)12.5gを乾燥トルエン400mlに溶
かしたものの中へ、粉末の水酸化ナトリウム5.4gを加え
て1時間加熱還流した。冷却後、水洗を経てからトルエ
ンを除去した。得られた黒色のオイルをメタノール抽出
した後、メタノールを除去することにより油状のp−n
−ヘキシルオキシ−m−フルオロフェニルアセチレン7.
55gを得た。
で得た2−n−デシル−5−ヨードピリジン1.30g
とで得たp−n−ヘキシルオキシ−m−フルオロフェ
ニルアセチレン0.83gをトリエチルアミン30ml中、触媒
にビストリフェニルホスフィンパラジウムジクロライド
32mgおよびヨウ化銅(I)8mgを用いて窒素雰囲気下室
温で一昼夜反応させた。反応終了後、トリエチルアミン
を除去しヘキサンで抽出した。ヘキサン層を塩酸水によ
る洗浄、水洗を経てからシリカゲルカラム処理した後、
エタノールで2回再晶することにより白色結晶の本発明
の化合物である表−1中No21の化合物を0.35gを得た。
化合物の構造は、NMR(核磁気共鳴スペクトル分析)、M
S(質量分析)、IR(赤外吸収スペクトル分析)および
元素分析により確認した。上記化合物のIRスペクトル、
H−NMRスペクトルおよびF−NMRスペクトルをそれぞれ
第1図、第2図および第3図に示す。
実施例 2〜実施例 17 実施例1のの1−デシンの代わりにそれぞれ相当する
1−アルキン、のn−ヘキシルブロマイドの代わりに
それぞれ相当するn−アルキルブロマイドを用い、実施
例1と同様の方法でそれぞれ下記化合物を得た。
実施例 18 表−1中No40の化合物の製造 p−ヨードフェノール25.0gをジメチルスルホキシド2
50mlに溶かしたものの中へ、水酸化ナトリウム水(水酸
化ナトリウム5.0g、水20ml)を加え均一な溶液になるま
で撹拌した。次いでn−ヘキシルブロマイド17.8gを加
えて室温で3日間撹拌した。反応溶液を氷水11の中へ投
入した後、ヘキサンで3回抽出した。ヘキサン層を水洗
した後、ヘキサンを除去することにより油状のp−n−
ヘキシルオキシヨードベンゼン29.5gを得た。
p−n−ヘキシルオキシヨードベンゼン29.5gと3−
メチル−1−ブチン−3−オール12.4gをトリエチルア
ミン150ml中、触媒にビストリフェニルホスフィンパラ
ジウムジクロライド300mgおよびヨウ化銅(I)75mgを
用いて窒素雰囲気下室温で一昼夜反応させた。反応終了
後、トリエチルアミンを除去しヘキサンで抽出した。ヘ
キサン層を1N塩酸水による洗浄、水洗を経てからヘキサ
ンを除去することにより固体の下記化合物(c)23.2g
を得た。
で得た化合物(c)23.2gを乾燥トルエン800mlに溶
かしたものの中へ、粉末の水酸化ナトリウム10.7gを加
えて1時間加熱還流した。冷却後、水洗を経てからトル
エンを除去した。得られた黒色のオイルをメタノール抽
出した後、メタノールを除去することにより油状のp−
n−ヘキシルオキシフェニルアセチレン12.8gを得た。
で得たp−n−ヘキシルオキシフェニルアセチレン
0.65gと実施例1ので得た2−n−デシル−5−ヨー
ドピリジン1.10gをトリエチルアミン30ml中、触媒にビ
ストリフェニルホスフィンパラジウムジクロライド28mg
およびヨウ化銅(I)7mgを用いて窒素雰囲気下室温で
一昼夜反応させた。反応終了後、トリエチルアミンを除
去しヘキサンで抽出した。ヘキサン層を塩酸水による洗
浄、水洗を経てからシリカゲルカラム処理した後、エタ
ノールで2回再晶することにより白色結晶の本発明の化
合物である表−1中No40の化合物を0.23gを得た。上記
化合物のIRスペクトルおよびH−NMRスペクトルをそれ
ぞれ第4図および第5図に示す。
実施例 19 表−1中No51の化合物の製造 水素化ナトリウム(純分60%)3.8gを含む乾燥ジメチ
ルホルムアミド250ml中に、70〜80℃でノルマルデシル
アルコール15.5gを水素の発生が激しくならない速度で
滴下した。水素の発生が無くなったら室温に戻し、その
溶液の中へ2−クロロ−5−ニトロピリジン15.5gを加
え2時間還流した。反応終了後、溶液を氷水に中に投入
し生じた沈澱をろ過乾燥した。得られた個体のうちヘキ
サン可溶部をメタノールで再結晶することにより2−n
−デシルオキシ−5−ニトロピリジン14.4gを得た。
で得た2−n−デシルオキシ−5−ニトロピリジン
14.4gをエタノール150mlに溶かしたものの中へ5%パラ
ジウムカーボン1.0gを加えて水素雰囲気下常圧で還元を
行った。反応終了後、ろ過により触媒を除去してからエ
タノールを除去することにより液体の2−n−デシルオ
キシ−5−アミノピリジン12.1gを得た。
36%塩酸50gを含む水450mlの中へ2−n−デシルオキ
シ−5−アミノピリジン12.1gを加えて5℃以下に冷却
した。その中へ、別途調製した亜硝酸ナトリウム水溶液
(亜硝酸ナトリウム3.3g、水20ml)を5℃以下で滴下し
た。滴下終了後さらに1時間撹拌した後、ヨウ化カリウ
ム水溶液(ヨウ化カリウム40g、水40ml)を加えてゆっ
くり室温に戻し、窒素の発生が無くなるまで撹拌した。
反応終了後、ヘキサンで抽出し、ヘキサン層を水洗、亜
硝酸水素ナトリウム水による洗浄、水洗を経てからシリ
カゲルカラム処理することにより、油状の2−n−デシ
ルオキシ−5−ヨードピリジン9.4gを得た。
で得た2−n−デシルオキシ−5−ヨードピリジン
1.03gと実施例1ので得たp−n−ヘキシルオキシ−
m−フルオロフェニルアセチレン0.63gをトリエチルア
ミン20ml中、触媒にビストリフェニルホスフィンパラジ
ウムジクロライド24mgおよびヨウ化銅(I)6mgを用い
て窒素雰囲気下室温で一昼夜反応させた。反応終了後、
トリエチルアミンを除去しヘキサンで抽出した。ヘキサ
ン層を塩酸水による洗浄、水洗を経てからシリカゲルカ
ラム処理した後、エタノールで2回再晶することにより
白色結晶の本発明の化合物である表−1中no51の化合物
を0.32gを得た。上記化合物のIRスペクトル、H−NMRス
ペクトルおよびF−NMRスペクトルをそれぞれ第6図、
第7図および第8図に示す。
実施例 20 表−1中No48の化合物の製造 実施例19ので得た2−n−デシルオキシ−5−ヨー
ドピリジン1.0gと実施例18ので得たp−n−ヘキシル
オキシフェニルアセチレン0.56gをトリエチルアミン20m
l中、触媒にビストリフェニルホスフィンパラジウムジ
クロライド24mgおよびヨウ化銅(I)6mgを用いて窒素
雰囲気下室温で一昼夜反応させた。反応終了後、トリエ
チルアミンを除去しヘキサンで抽出した。ヘキサン層を
塩酸水による洗浄、水洗を経てからシリカゲルカラム処
理した後、エタノールで2回再晶することにより白色結
晶の本発明の化合物である表−1中No48の化合物を0.41
gを得た。上記化合物のIRスペクトルおよびH−NMRスペ
クトルをそれぞれ第9図および第10図に示す。
実施例 21 表−1中No45の化合物の製造 p−ヨードニトロベンゼン11.7gと1−デシン6.5gを
トリエチルアミン150ml中、触媒にビストリフェニルホ
スフィンパラジウムジクロライド408mgおよびヨウ化銅
(I)102mgを用いて窒素雰囲気下室温で一昼夜反応さ
せた。反応終了後、トリエチルアミンを除去しヘキサン
で抽出した。ヘキサン層を1N塩酸水による洗浄、水洗を
経てからシリカゲルカラム処理することにより油状の下
記化合物(d)11.2gを得た。
で得た化合物11.2gを含むエタノール150mlの中へ触
媒の5%Pd−C(5%パラジウムカーボン)1.0gを加え
て常圧の水素雰囲気下、室温で撹拌して水素添加および
還元を行った。水素の吸収が無くなるのを確認した後、
ろ過により触媒を除き次いでエタノールを減圧で除去す
ることにより、油状のp−n−デシルアニリン9.7gを得
た。
36%塩酸43gを含む水500mlの中へp−n−デシルアニ
リン9.7gを加えて5℃以下に冷却した。その中へ、別途
調製した亜硝酸ナトリウム水溶液(亜硝酸ナトリウム2.
87g、水20ml)を5℃以下で滴下した。滴下終了後さら
に1時間撹拌した後、ヨウ化カリウム水溶液(ヨウ化カ
リウム35g、水50ml)を加えてゆっくり室温に戻し、窒
素の発生が無くなるまで撹拌した。反応終了後、ヘキサ
ンで抽出した。ヘキサン層を水洗、亜硝酸水素ナトリウ
ム水による洗浄、水洗を経てからシリカゲルカラム処理
することにより、油状のp−n−デシルヨードベンゼン
11.3gを得た。
p−n−デシルヨードベンゼン9.3gと3−メチル−1
−ブチン−3−オール2.5gをトリエチルアミン60ml中、
触媒にビストリフェニルホスフィンパラジウムジクロラ
イド200mgおよびヨウ化銅(I)50mgを用いて窒素雰囲
気下室温で一昼夜反応させた。反応終了後、トリエチル
アミンを除去しヘキサンで抽出した。ヘキサン層を1N塩
酸水による洗浄、水洗を経てからヘキサンを除去するこ
とにより液体の下記化合物(e)6.2gを得た。
で得た化合物(e)6.2gを乾燥トルエン150mlに溶
かしたものの中へ、粉末の水酸化ナトリウム3.1gを加え
て1時間加熱還流した。冷却後、水洗を経てからトルエ
ンを除去した。得られた黒色のオイルをメタノール抽出
した後、メタノールを除去することにより油状のp−n
−デシルフェニルアセチレン4.2gを得た。
水素化ナトリウム(純分60%)2.0gを含む乾燥ジメチ
ルホルムアミド250ml中に、室温でn−ヘキシルアルコ
ール5.3gを水素の発生が激しくならない速度で滴下し
た。水素の発生が無くなったらその溶液の中へ2−クロ
ロ−5−ニトロピリジン7.9gを加え2時間還流した。反
応終了後、溶液を氷水の中に投入し生じた沈澱をろ過乾
燥した。得られた個体のうちヘキサン可溶部をシリカゲ
ルカラム処理することにより2−n−ヘキシルオキシ−
5−ニトロピリジン6.9gを得た。
で得た2−n−ヘキシルオキシ−5−ニトロピリジ
ン2.3gをエタノール30mlに溶かしたものの中へ5%パラ
ジウムカーボン0.5gを加えて水素雰囲気下常圧で還元を
行った。反応終了後、ろ過により触媒を除去してからエ
タノールを除去することにより液体の2−n−ヘキシル
オキシ−5−アミノピリジン1.9gを得た。
36%塩酸10gを含む水80mlの中へ2−n−ヘキシルオ
キシ−5−アミノピリジン1.9gを加えて5℃以下に冷却
した。その中へ、別途調製した亜硝酸ナトリウム水溶液
(亜硝酸ナトリウム0.67g、水5ml)を5℃以下で滴下し
た。滴下終了後さらに1時間撹拌した後、ヨウ化カリウ
ム水溶液(ヨウ化カリウム8g、水10ml)を加えてゆっく
り室温に戻し、窒素の発生が無くなるまで撹拌した。反
応終了後、ヘキサンで抽出し、ヘキサン層を水洗、亜硝
酸水素ナトリウム水による洗浄、水洗を経てからシリカ
ゲルカラム処理することにより、油状の2−n−ヘキシ
ルオキシ−5−ヨードピリジン1.3gを得た。
で得たp−n−デシルフェニルアセチレン1.4gと
で得た2−n−ヘキシルオキシ−5−ヨードピリジン1.
3gをトリエチルアミン40ml中、触媒にビストリフェニル
ホスフィンパラジウムジクロライド40mgおよびヨウ化銅
(I)10mgを用いて窒素雰囲気下室温で一昼夜反応させ
た。反応終了後、トリエチルアミンを除去しヘキサンで
抽出した。ヘキサン層を塩酸水による洗浄、水洗を経て
からシリカゲルカラム処理した後、エタノールで2回再
晶することにより白色結晶の本発明の化合物である表−
1中No45の化合物を0.67gを得た。上記化合物のIRスペ
クトルおよびH−NMRスペクトルをそれぞれ第11図およ
び第12図に示す。
実施例 22 表−1中No72の化合物の製造 2,5−ジブロモピリジン25.0gと1−デシン17.4gをト
リエチルアミン250ml中、触媒にビストリフェニルホス
フィンパラジウムジクロライド400mgおよびヨウ化銅
(I)100mgを用いて窒素雰囲気下室温で6時間反応さ
せた。反応終了後、トリエチルアミンを除去しヘキサン
で抽出した。ヘキサン層を塩酸水による洗浄、水洗を経
てからシリカゲルカラム処理することにより液体の下記
化合物(f)26.6gを得た。
で得た化合物(f)2.94gと実施例1ので得たp
−n−ヘキシルオキシ−m−フルオロフェニルアセチレ
ン2.2gをトリエチルアミン40ml中、触媒にビストリフェ
ニルホスフィンパラジウムジクロライド100mg、ヨウ化
銅(I)25mgおよびトリフェニルホスフィン150mgを用
いて窒素雰囲気下還流温度で6時間反応させた。反応終
了後、トリエチルアミンを除去しトルエンで抽出した。
トルエン層を塩酸水による洗浄、水洗を経てシリカゲル
カラム処理をした。トルエンを除去後、エタノールで3
回再結晶することにより白色結晶の本発明の化合物であ
る表−1中No72の化合物を2.33gを得た。上記化合物のI
Rスペクトル、H−NMRスペクトルおよびF−NMRをそれ
ぞれ第13図、第14図および第15図に示す。
実施例 23 表−1中No99の化合物の製造 o−フルオロ−p−ヨードフェノール30.0gを無水ト
ルエン300mlに溶かし、ピリジン16mlを加え室温で撹拌
した。これにベンゾイルクロリド17.6mlを15分間かけて
滴下し、そのまま室温で24時間撹拌した。反応混合物を
水,1N塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水で順次
洗浄後、トルエンを留去した。得られた個体をメタノー
ルから再結晶することにより、下記化合物(g)38.2g
を得た。
で得られた化合物(g)12.8gをトルエン50mlに溶
かし、2M炭酸ナトリウム水溶液25mlを加え室温で撹拌し
た。これに不活性ガス雰囲気下、テトラキストリフェニ
ルホスフィンパラジウム860mg、フェニルホウ酸5.0gの
エタノール溶液30mlを加え、5時間加熱還流を行った。
放冷後、30%過酸化水素水3mlで反応を止め、トルエン
で抽出、水洗後、トルエンを留去した。得られた固体を
ヘキサンから再結晶することにより、下記化合物(h)
7.0gを得た。
で得られた化合物(h)5.6gを酢酸70mlに溶かし、
これに硫酸2ml、メタ過ヨウ素酸1.1g、およびヨウ素2.4
gを加え、90℃で10時間撹拌した。放冷後、反応混合物
を氷水200mlに注ぎ、亜硫酸水素ナトリウムで過剰のヨ
ウ素を還元した後、析出した固体をろ取した。これをト
ルエンから再結晶することにより、下記化合物(i)3.
5gを得た。
で得られた化合物(i)3.5gをエタノール60mlに懸
濁させ、これに水酸化ナトリウム1.0gを加え、1時間加
熱還流を行った。放冷後、エタノールを留去し得られた
固体を水80mlに溶かした。この溶液に炭酸ガスを吹き込
み、析出した固体をろ取することにより、下記化合物
(j)2.4gを得た。
で得られた化合物(j)2.4gをジメチルスルホキシ
ド20mlに溶かし、これに水酸化ナトリウム水溶液(1.0g
/10ml)および1−ブロモペンタン1.2gを加え、65℃で
5時間撹拌した。放冷後、反応混合物をヘキサンで抽
出、2回水洗した。ヘキサンを留去することにより、下
記化合物(k)2.6gを得た。
1−デシンの代わりに1−ヘキシンを用いて、実施例
1の〜と同様の操作によって得た、2−n−ヘキシ
ル−5−ヨードピリジン7.0gと3−メチル−1−ブチン
−3−オール2.5gをトリエチルアミン70ml中、触媒にビ
ストリフェニルホスフィンパラジウムジクロライド60mg
およびヨウ化銅(I)15mgを用いて窒素雰囲気下室温で
一昼夜反応させた。反応終了後、トリエチルアミンを除
去しヘキサンで抽出した。ヘキサン層を1N塩酸水による
洗浄、水洗を経てからヘキサンを除去することにより下
記化合物(l)5.7gを得た。
で得た化合物(l)5.7gを乾燥トルエン300mlに溶
かしたものの中へ、粉末の水酸化ナトリウム1.9gを加え
て1時間加熱還流した。冷却後、水洗を経てからトルエ
ンを除去した。得られた黒色のオイルをメタノール抽出
した後、メタノールを除去することにより油状の下記化
合物(m)3.1gを得た。
で得た化合物(k)2.0gとで得た化合物(m)1.
0gをトリエチルアミン60ml中、触媒にビストリフェニル
ホスフィンパラジウムジクロライド32mgおよびヨウ化銅
(I)8mgを用いて窒素雰囲気下室温で一昼夜反応させ
た。反応終了後、トリエチルアミンを除去しトルエンで
抽出した。トルエン層を塩酸水による洗浄、水洗を経て
からシリカゲルカラム処理した後、エタノールで2回再
晶することにより白色結晶の本発明の化合物である表−
1中No99の化合物を0.95gを得た。上記化合物のIRスペ
クトル、H−NMRスペクトルおよびF−NMRスペクトルを
それぞれ第16図、第17図および第18図に示す。
実施例 24 表−1中No123の化合物の製造 6−ブロモ−2−ナフトールをジメチルスルホキシド
300ml中に溶かしたものの中へ、水酸化ナトリウム水
(水酸化ナトリウム9.0g、水20ml)を加え均一な溶液に
なるまで撹拌した。次いでn−ヘキシルブロマイド37.0
gを加えて室温で3日間撹拌した。反応溶液を氷水1.51
の中へ投入した後、ヘキサンで3回抽出した。ヘキサン
層を水洗した後、ヘキサンを除去してからメタノールで
再結晶することにより2−n−ヘキシルオキシ−6−ブ
ロモナフタレンより2−n−ヘキシルオキシ−6−ブロ
モナフタレン54.4gを得た。
で得た2−n−ヘキシルオキシ−6−ブロモナフタ
レン13.0gと3−メチル−1−ブチン−3−オール4.3g
をトリエチルアミン150ml中、触媒にビストリフェニル
ホスフィンパラジウムジクロライド120mg、ヨウ化銅
(I)30mgおよびトリフェニルホスフィン180mgを用い
て窒素雰囲気下還流温度で6時間反応させた。反応終了
後、トリエチルアミンを除去しトルエンで抽出した。ト
ルエン層を1N塩酸水による洗浄、水洗を経てからトルエ
ン層の水分を除去後、粉末の水酸化ナトリウム3.5gを加
えて1時間加熱還流した。冷却後、水洗を経てからトル
エンを除去した。得られた黒色のオイルをメタノールで
再結晶することにより6−n−ヘキシルオキシ−2−エ
チニルナフタレン5.6gを得た。
で得た6−n−ヘキシルオキシ−2−エチニルナフ
タレン1.7gと実施例23ので得た2−n−ヘキシル−5
−ヨードピリジン2.0gをトリエチルアミン30ml中、触媒
にビストリフェニルホスフィンパラジウムジクロライド
40mgおよびヨウ化銅(I)10mgを用いて窒素雰囲気下室
温で6時間反応させた。反応終了後、トリエチルアミン
を除去しトルエンで抽出した。トルエン層を1N塩酸水に
よる洗浄、水洗を経てからシリカゲルカラム処理した。
トルエンを除去後、エタノールで3回再結晶することに
より白色結晶の本発明の化合物である表−1中No123の
化合物を1.20gを得た。上記化合物のIRスペクトルおよ
びH−NMRスペクトルをそれぞれ第19図および第20図に
示す。
実施例 25 表−1中No131の化合物の製造 水素化ナトリウム(純分60%)2.0gを含む乾燥ジメチ
ルホルムアミド250ml中に、室温でn−ヘキシルアルコ
ール5.3gを水素の発生が激しくならない速度で滴下し
た。水素の発生が無くなったらその溶液の中へ2,5−ジ
ブロモピリジン11.8gを加え2時間還流した。反応終了
後、溶液を氷水の中に投入しヘキサンで抽出した。ヘキ
サン層を水洗した後、シリカゲルカラム処理することに
より2−n−ヘキシルオキシ−5−ブロモピリジン8.9g
を得た。
で得た2−n−ヘキシルオキシ−5−ブロモピリジ
ン2.1gと実施例24ので得た6−n−ヘキシルオキシ−
2−エチニルナフタレン2.0gをトリエチルアミン50ml
中、触媒にビストリフェニルホスフィンパラジウムジク
ロライド80mg、ヨウ化銅(I)20mgおよびトリフェニル
ホスフィン120mgを用いて窒素雰囲気下室温で6時間反
応させた。反応終了後、トリエチルアミンを除去しトル
エンで抽出した。トルエン層を1N塩酸水による洗浄、水
洗を経てからシリカゲルカラム処理した。トルエンを除
去後、エタノールで3回再結晶することにより白色結晶
の本発明の化合物である表−1中No131の化合物を1.75g
を得た。上記化合物のIRスペクトルおよびH−NMRスペ
クトルをそれぞれ第21図および第22図に示す。
実施例 26 表−2中No135の化合物の製造 エタノール30mlの中へ実施例23で得た表−1中No99の化
合物0.5g、5%パラジウムカーボン 10mgを加え、還流温度下、常圧で水素添加を行った。水
素の吸収が無くなるのを確認した後、ろ過により触媒を
除去し、室温まで冷却した。得られた結晶を再度エタノ
ールで再結晶することにより白色結晶の本発明の化合物
である表−1中No135の化合物を0.32gを得た。上記化合
物のIRスペクトル、H−NMRスペクトルおよびF−NMRス
ペクトルをそれぞれ第23図、第24図および第25図に示
す。
実施例1〜26で得られた化合物の相転移温度を表−3に
示す。
表−2中各記号はそれぞれ以下の相を表す。
Cry;結晶相 S1;未同定スメクチック相 SA;スメクチックA相 SC;スメクチックC相 N;ネマチック相 Iso;等方性液体相 ・;相が存在する −;相が存在しない [発明の効果] 本発明は新規のスメクチックC液晶およびスメクチック
C液晶組成物の成分として有用なスメクチック液晶を提
供し、またこれらのスメクチック液晶は次のような顕著
な特徴を有する。
(1)液晶組成物には負の誘電率異方性が求められてい
るが、本発明のスメクチックC液晶は分子短軸方向に電
子吸引性であるハロゲン原子が結合および窒素原子を含
有しているため誘電率異方性が負であり、スメクチック
C液晶組成物の誘電率異方性を負にするための成分とし
て非常に有用である。
(2)特に実施例1の系列の化合物は実用的な強誘電性
液晶組成物に求められている相系列と同一であり、ベー
ス液晶組成物のメイン成分となる可能性が大きく非常に
有用である。
(3)分子内にエステル結合が無いため低粘度である。
(4)他のスメクチックC液晶との相溶性がすぐれてい
る。
(5)本発明の液晶化合物のなかで骨格内の結合子が剛
直なアセチレン結合のものは配向性が非常に良い。
(6)光、熱、水分に対する安定性が良い。
(7)トラン系光学活性化合物(トラン系ドーパント)
と構造が非常に似ているためこれらの化合物との相溶性
が非常にすぐれている。
(8)本発明のアセチレン結合を有する液晶化合物は複
屈折率が大きいため、スメクチックC液晶組成物だけで
なくネマチック液晶組成物にも添加することにより、液
晶表示セルの厚さを薄くして応答速度を速くすることが
出来る。
上記効果を奏することから本発明の液晶化合物は実用的
な強誘電性スメクチック液晶組成物を開発するにあたっ
て非常に有用な物質である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図および第3図はそれぞれ実施例1で得ら
れた化合物のIR、H−NMRおよびF−NMRスペクトルを示
し、第4図および第5図はそれぞれ実施例18で得られた
化合物のIRおよびH−NMRを示し、第6図、第7図およ
び第8図はそれぞれ実施例19で得られた化合物のIR、H
−NMRおよびF−NMRスペクトルを示し、第9図および第
10図はそれぞれ実施例20で得られた化合物のIRおよびH
−NMRを示し、第11図および第12図はそれぞれ実施例21
で得られた化合物のIRおよびH−NMRを示し、第13図、
第14図および第15図はそれぞれ実施例22で得られた化合
物のIR、H−NMRおよびF−NMRスペクトルを示し、第16
図、第17図および第18図はそれぞれ実施例23で得られた
化合物のIR、H−NMRおよびF−NMRスペクトルを示し、
第19図および第20図はそれぞれ実施例24で得られた化合
物のIRおよびH−NMRを示し、第21図および第22図はそ
れぞれ実施例25で得られた化合物のIRおよびH−NMRを
示し、 第23図、第24図および第25図はそれぞれ実施例26で得ら
れた化合物のIR、H−NMRおよびF−NMRスペクトルを示
す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 〔式中、R、R′は炭素数1〜18のアルキル基であり、
    Yは−C≡C−であり、Aはフッ素原子 で置換
    されていてもよい1,4−フェニレン基 で示されるピリジン系液晶化合物。
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