JPH09143108A - 新規化合物及びそれを用いた液晶組成物 - Google Patents

新規化合物及びそれを用いた液晶組成物

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JPH09143108A
JPH09143108A JP7309010A JP30901095A JPH09143108A JP H09143108 A JPH09143108 A JP H09143108A JP 7309010 A JP7309010 A JP 7309010A JP 30901095 A JP30901095 A JP 30901095A JP H09143108 A JPH09143108 A JP H09143108A
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trans
liquid crystal
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cyclohexyl
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JP7309010A
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English (en)
Inventor
Sadao Takehara
貞夫 竹原
Haruyoshi Takatsu
晴義 高津
Shinji Ogawa
真治 小川
Masashi Osawa
政志 大澤
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式(I) 【化1】 (R1:C1〜12のアルキル、m:1、2又は3、
n:0、1又は2、但しm+n:2又は3、X及びY:
それぞれ独立的にH又はF、Z:F、Cl、CN、
2、OR2、OCN、CF3、OCF3、OCF2H、
2:C1〜12のアルキル、C2〜12のアルケニ
ル)で表わされる新規化合物及びこれを含有する液晶組
成物。 【効果】 この化合物は、工業的にも容易に製造でき、
化学的にも極めて安定であり、対応する連結基としてエ
タン結合を有する化合物と比較して、その溶解性が非常
に改善されている。しかも、屈折率異方性や閾値電圧が
大きく低減されるなど、その電気光学的特性において優
れた特徴を示す。更に、複数のフッ素原子を含有し、且
つシアノ基を含まない化合物では、低い駆動電圧に加え
て高い比抵抗と電圧保持率が得られるのでアクティブマ
トリックス駆動用としても好適である。従って、実用的
液晶表示用材料として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電気光学的液晶表示
用、特にネマチック液晶表示用材料の構成成分として有
用な新規液晶性化合物とそれを含有する液晶組成物に関
する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子は、時計、電卓をはじめと
して、各種測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子
手帳、プリンター、コンピューター、テレビ等に用いら
れるようになっている。液晶表示方式としては、その代
表的なものにTN(捩れネマチック)型、STN(超捩
れネマチック)型、DS(動的光散乱)型、GH(ゲス
ト・ホスト)型あるいはFLC(強誘電性液晶)等があ
り、また駆動方式としても従来のスタティック駆動から
マルチプレックス駆動が一般的になり、更に単純マトリ
ックス方式、最近ではアクティブマトリックス方式が実
用化されている。これらの表示方式、駆動方式に応じ
て、液晶材料としても種々の特性が要求されているが、
(1)温度範囲が広いこと、及び(2)粘性が小さいこ
とはすべての方式に共通して重要な要求特性である。こ
のうち(1)には(1a)ネマチック相上限温度(T
N-I)が高いこと、及び(1b)融点が低く、結晶化あ
るいは析出等の相分離を生じ難いことが含まれる。
【0003】現在までのところ、こうした要求特性を単
独で満たす液晶化合物は知られておらず、多種の液晶化
合物の混合物として用いられているのが実情である。こ
れまで開発されてきた液晶化合物は多岐に及ぶが、上記
(1)、(2)の条件を比較的満足できる3環性の化合
物として、4−フェニルビシクロヘキサン(CCP)骨
格を有する化合物が比較的よく用いられている。
【0004】このCCP骨格を有する化合物は、TN-I
が比較的高く、その粘性も3環性化合物としては比較的
小さいといった特長を有する。しかしながら、その低温
特性や他の液晶化合物に対する相溶性に関しては、他の
液晶化合物と比較して特に優れていたわけではなかっ
た。CCP骨格を有する化合物のこの点を補う化合物と
して、骨格中にエチレン基を導入した化合物、即ち、4
−(2−フェニル)エチルビシクロヘキサン(CCE
P)骨格を有する化合物や、1−フェニル−4−(2−
シクロヘキシル)エチルシクロヘキサン(CECP)骨
格を有する化合物も知られている。しかしながら、これ
らの化合物の低温特性や他の液晶化合物に対する相溶性
は、CCP骨格を有する化合物と比較するとかなり改善
されているけれども、決して満足のいくものではなかっ
た。特に、前述のアクティブマトリックス駆動用として
好適な、フェニル基側末端基がフッ素あるいはトリフル
オロメチル基である化合物においては更に改善が求めら
れていた。
【0005】一般に液晶材料の融点を降下させるには、
多数の化合物を混合し、液晶組成物の構成成分数を多く
することが効果的である。そのために、液晶骨格の異な
る化合物の混合に加えて、末端アルキル基の炭素数を変
化させた同族体を混合する方法が使われている。しかし
ながら、使用可能な同族体の種類はわずかに限定される
うえに、充分な効果が得られない場合もあり、例えば上
記CCP骨格を有する化合物では、その同族体のみを混
合して低融点化をはかることはかなり困難であった。こ
れはその特性がCCP骨格を有する化合物と類似した、
上記のCCEPあるいはCECP骨格を有する化合物に
おいても同様である。従って、融点の低い組成物を得る
ためには骨格の異なる多数の化合物、例えば上記3種の
骨格を有する化合物等を混合することにより対応してい
るのが実情であるが、必ずしも満足できる結果が得られ
ているわけではなかった。更に4環性高温液晶として知
られている4−(2−フェニルエチル)ターシクロヘキ
サン(CCCEP)骨格を有する化合物、4−[2−
(4−フェニルシクロヘキシル)エチル]ビシクロヘキ
サン(CCECP)骨格を有する化合物、4’−(2−
シクロヘキシル)エチル−4−フェニルビシクロヘキサ
ン(CECCP)骨格を有する化合物あるいは4−フェ
ニルターシクロヘキサン(CCCP)骨格を有する化合
物においても同様であった。
【0006】従って、CCP骨格(あるいはCCEP、
CECP骨格等)を有する液晶化合物と比較的類似した
特性を有しながら、その融点が低下するか、あるいは低
温でも結晶化し難く他の液晶化合物の相溶性が改善され
た液晶性化合物が望まれていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、以上の目的に応じるため、連結基としてメ
チレン基を有する液晶性化合物を提供し、更にこれを用
いて低粘性で液晶温度範囲が広い、特に低温で析出、相
分離等が生じにくい液晶組成物を提供することにある。
【0008】
【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)
【0009】
【化2】
【0010】(式中、R1は炭素原子数1〜12のアル
キル基を表わし、mは1、2又は3の整数を表わし、n
は0、1又は2の整数を表わすが、m+nは2又は3で
あり、X及びYはそれぞれ独立的に水素原子又はフッ素
原子を表わし、Zはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、
−R2、−OR2、−OCN、−CF3、−OCF3、−O
CF2H又は−OCH2CF3を表わし、R2は炭素原子数
1〜12のアルキル基又は炭素原子数2〜12のアルケ
ニル基を表わし、シクロヘキサン環はトランス配置であ
る。)で表わされる、連結基としてメチレン基を有する
液晶性化合物を提供する。
【0011】本発明の一般式(I)において、Zはフッ
素原子、塩素原子、−CF3、−OCF3、−OCF2
又は炭素原子数1〜7の直鎖状アルキル基であることが
好ましく、フッ素原子又は−OCF3であることがより
好ましい。
【0012】また、R1は炭素原子数1〜7のアルキル
基であることが好ましく、直鎖状アルキル基であること
が更に好ましい。また、m+nは2又は3であるが、特
に(m,n)=(1,1)、(2,0)及び(1,2)
である場合が好ましい。
【0013】一般式(I)の化合物は、そのR1、m、
n、X、Y及びZの選択により多数の化合物を含みうる
わけであるが、その中でも以下の(Iaa)〜(Ic
h)
【0014】
【化3】
【0015】
【化4】
【0016】
【化5】
【0017】(式中、Raは炭素原子数1〜7の直鎖状
アルキル基を表わす。)で表わされる化合物が好まし
く、特に(Iaa)〜(Iad)、(Iba)〜(Ib
d)及び(Icb)〜(Icd)が好ましい。
【0018】一般式(I)の化合物は、そのnに応じて
以下のようにして製造することができる。n=0の場
合、対応する一般式(II)
【0019】
【化6】
【0020】(式中、R1、m、X、Y及びZは一般式
(I)におけると同じ意味を表わす。)のフェニルシク
ロヘキシルケトン誘導体あるいは対応する一般式(II
I)
【0021】
【化7】
【0022】(式中、R1、m、X、Y及びZは一般式
(I)におけると同じ意味を表わす。)のベンジルアル
コール誘導体を還元することにより得ることができる。
ここで、一般式(II)の場合には、例えばWolff-Kish
ner還元が、一般式(III)の場合には、例えばトリ
アルキルシランによる還元が好適である。
【0023】ここで、一般式(II)の化合物は、一般
式(IVa)
【0024】
【化8】
【0025】(式中、R1及びmは一般式(I)におけ
ると同じ意味を表わす。)の酸クロリドをルイス酸触媒
存在下に、一般式(Va)
【0026】
【化9】
【0027】(式中、X、Y及びZは一般式(I)にお
けると同じ意味を表わす。)の化合物と反応させるか、
あるいは一般式(III)のベンジルアルコール誘導体
をクロム(VI)等で酸化することにより得ることがでる。
【0028】また、一般式(III)の化合物は、一般
式(IVb)
【0029】
【化10】
【0030】(式中、R1及びmは一般式(I)におけ
ると同じ意味を表わす。)のアルデヒドに一般式(V
b)
【0031】
【化11】
【0032】(式中、X、Y及びZは一般式(I)にお
けると同じ意味を表わし、MはMgBr、MgCl、M
gIあるいはLiを表わす。)の有機金属反応剤を反応
させるか、あるいは一般式(II)のフェニルケトン誘
導体を金属水素化物(水素化ホウ素ナトリウム、水素化
アルミニウムリチウム等)で還元することにより得るこ
とができる。
【0033】ここで一般式(I)において、Zがシアノ
基を表わす場合には、対応する有機金属反応剤が調製し
にくいため、上述の製造方法により、一般式(I)にお
いてZが水素原子である一般式(I’h)
【0034】
【化12】
【0035】(式中、R1、m、X及びYは一般式
(I)におけると同じ意味を表わす。)の化合物を製造
した後、これをルイス酸触媒存在下に蓚酸ジクロリドと
反応させてクロロホルミル化し、次いでアンモニアと反
応させてアミドとした後、塩化チオニル等により脱水す
ることにより得ることができる。
【0036】n=1又は2の場合、一般式(VI)
【0037】
【化13】
【0038】(式中、n、X、Y及びZは一般式(I)
におけると同じ意味を表わす。)のシクロヘキサノン誘
導体に、一般式(VII)
【0039】
【化14】
【0040】(式中、R1及びmは一般式(I)におけ
ると同じ意味を表わす。)のウィッティヒ反応剤を反応
させ、得られた一般式(VIII)
【0041】
【化15】
【0042】(式中、R1、m、n、X、Y及びZは一
般式(I)におけると同じ意味を表わす。)の化合物を
接触還元した後、トランス体をシス体と分離することに
より得ることができる。
【0043】ここで、Zがアルケニル基の場合には、上
述の製造方法により、一般式(I)においてZが水素原
子である一般式(Ih)
【0044】
【化16】
【0045】(式中、R1、m、n、X及びYは一般式
(I)におけると同じ意味を表わす。)の化合物を製造
した後、これを常法(例えば、臭素化した後マグネシウ
ムによりグリニヤール反応剤とし、次いで銅(I)触媒存
在下にハロゲン化アルケニルと反応させる等)に従い、
アルケニル化することにより得ることができる。
【0046】また、Zがアルケニルオキシ基の場合に
は、上述の製造方法により、一般式(I)においてZが
メトキシ基である化合物を得て、これを臭化水素酸、三
臭化ホウ素、ヨウ化トリメチルシラン等により脱メチル
化して、Zが−OHの化合物を得て、これを常法により
アルケニル化することにより製造することができる。
【0047】以上のようにして本発明の化合物を製造す
ることができるが、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例を第1表に掲げ
る。
【0048】
【表1】
【0049】(表中、Cは結晶相を、Nはネマチック相
を、Iは等方性液体相をそれぞれ表わし、相転移温度は
「℃」を表わす。) 第1表から明らかなように、一般式(I)の化合物は、
(No.1)〜(No.5)の化合物のように3環性で
は単独では液晶性は示さない。また、(No.6)及び
(No.7)のように4環性の化合物では液晶性を示す
けれども、これを類似した化学構造を有するがメチレン
結合がエチレン結合に置き換わった化合物である式(R
−1)
【0050】
【化17】
【0051】(相転移温度:C 115℃ N 217
℃ I)の化合物及び式(R−2)
【0052】
【化18】
【0053】(相転移温度:C 117℃ SB 13
3℃ N 232℃ I)の化合物と比較すると、ネマ
チック相上限温度(TN-I)は約100゜も低い。しか
しながら、一般式(I)の化合物は一般に融点が低く、
通常のホスト液晶との相溶性に優れており、それを添加
することにより温度範囲が低温域まで広い液晶組成物を
容易に得ることができる。
【0054】得られた液晶組成物は以下のように優れた
特性を示す。現在汎用されているホスト液晶(H)
【0055】
【化19】
【0056】(式中、シクロヘキサン環はトランス配置
を表わし、「%」は「重量%」を表わす。)を調製し
た。このホスト液晶(H)は116.7℃以下でネマチ
ック相を示し、その融点は11℃である。また、ホスト
液晶(H)の屈折率異方性(Δn)及びこれを用いて作
製したセル厚4.5μmのTNセルの閾値電圧(Vth
は以下の通りであった。
【0057】 Δn: 0.090 Vth: 1.88V このホスト液晶(H)70重量%及び第1表中の(N
o.6)の化合物30重量%からなる液晶組成物(M−
6)を調製した。この(M−6)のTN-Iは112.5
℃とホスト液晶(H)と比較して大きな変化はなかった
が、その融点は非常に低く、0℃で放置しても結晶化し
なかった。同様にして測定した特性値を以下に示す。
【0058】 Δn: 0.080 Vth: 1.53V これに対して、ホスト液晶(H)70重量%及び前述の
(R−1)の化合物30重量%からなる液晶組成物(M
R−1)を調製したところ、TN-Iは146℃とかなり
高くなったが、0℃に放置すると結晶化し、その融点を
測定すると63℃と高温であった。同様にして測定した
特性値を以下に示す。
【0059】 Δn: 0.087 Vth: 1.84V 以上から、(M−6)の屈折率異方性(Δn)は極めて
小さいことがわかる。これは一般式(I)の化合物に共
通した特性であるが、前述のアクティブマトリックス駆
動方式においては、いわゆる”ファーストミニマム”の
条件により、小さいΔnが要求されることが多いので、
極めて好ましいことである。
【0060】また、(M−6)の閾値電圧(Vth)はホ
スト液晶(H)あるいは(MR−1)と比較して大きく
低下しており、低電圧駆動に非常に効果的であることが
わかる。
【0061】更に、3環性ではあるが、(No.6)の
化合物と化学構造及びTN-Iが比較的類似した式(R−
3)
【0062】
【化20】
【0063】(相転移温度:C 49℃ N 83.5
℃ I)の化合物30重量%及びホスト液晶(H)70
重量%からなる液晶組成物(MR−3)を調製した。こ
のTN-Iは105.5℃と(M−6)よりやや低く、こ
れを0℃に放置すると結晶化し、その融点を測定すると
12℃であった。同様にして測定した特性値を以下に示
す。
【0064】 Δn: 0.084 Vth: 1.60V 従って、(M−6)は広い温度範囲に加えて、3環性化
合物を加えた場合よりも低い屈折率異方性と閾値電圧を
示すことがわかる。
【0065】次に、ホスト液晶(H)80重量%及び第
1表中の(No.1)の化合物20重量%からなる液晶
組成物(M−1)を調製した。この(M−1)はそのT
N-Iは86℃と(M−6)あるいは(MR−1)より更
に低くなったが、これを0℃に放置しても結晶化しなか
った。同様にして測定した特性値を以下に示す。
【0066】 Δn: 0.077 Vth: 1.37V 従って、屈折率異方性と閾値電圧ともに更に低下してい
ることがわかる。
【0067】次に、ホスト液晶(H)50重量%及び第
1表中の(No.7)の化合物50重量%からなる液晶
組成物(M−7)を調製した。この(M−7)はそのT
N-Iは123℃であったが、これを室温で1週間放置し
ても結晶化しなかった。従って、(No.7)の化合物
は従来液晶との相溶性に極めて優れることがわかる。
【0068】以上から、本発明の化合物が従来の液晶化
合物との相溶性に優れ、液晶組成物とした場合に結晶の
析出や相分離を生じ難くし、融点を低くして低温域への
温度拡大に有用であること、更に、その添加により屈折
率異方性や閾値電圧の低減に効果があり、屈折率異方性
が小さく、低電圧駆動の可能な液晶組成物の調製に極め
て有用であることがわかる。
【0069】従って、一般式(I)の化合物は、他のネ
マチック液晶化合物との混合物の状態で、特にTN型あ
るいはSTN型といった電界効果型表示セルの材料とし
て、好適に使用することができる。特に、一般式(I)
の化合物は、その一般式におけるZの選択(フッ素原
子、塩素原子、アルキル基、アルコキシル基、アルケニ
ル基、アルケニルオキシ基、−OCF3、−CF3、−O
CF2Hあるいは−OCH2CF3が好ましく、フッ素原
子あるいは−OCF3が特に好ましい。)によっては、
分子内に強い極性基を持たないことが可能であり、この
場合には大きい比抵抗と高い電圧保持率を得ることが容
易である。従って、アクティブマトリックス駆動用液晶
材料の構成成分として使用が可能であり、特にアクティ
ブマトリックス駆動用液晶材料においては、その融点を
低下させ低温に放置しても結晶の析出を生じ難くするこ
とが比較的困難であるため、本発明の一般式(I)の化
合物は特に有用である。
【0070】本発明はこのように一般式(I)で表わさ
れる化合物の少なくとも1種類をその構成成分として含
有する液晶組成物をも提供するものである。この組成物
中において、一般式(I)の化合物と混合して使用する
ことのできるネマチック液晶化合物の好ましい代表例と
しては、例えば、4−置換安息香酸4−置換フェニル、
4−置換シクロヘキサンカルボン酸4−置換フェニル、
4−置換シクロヘキサンカルボン酸4’−置換ビフェニ
リル、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、4−(4−置換シクロ
ヘキシル)安息香酸4−置換フェニル、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、
4,4’−置換ビフェニル、1−(4−置換シクロヘキ
シル)−4−置換ベンゼン、4,4’−置換ビシクロヘ
キサン、1−[2−(4−置換シクロヘキシル)エチ
ル]−4−置換ベンゼン、1−(4−置換シクロヘキシ
ル)−2−(4−置換シクロヘキシル)エタン、4,
4”−置換ターフェニル、4−(4−置換シクロヘキシ
ル)−4’−置換ビフェニル、4−[2−(4−置換シ
クロヘキシル)エチル]−4’−置換ビフェニル、4−
(4−置換フェニル)−4’−置換ビシクロヘキサン、
4−[2−(4−置換シクロヘキシル)エチル]−4’
−置換ビフェニル、4−[2−(4−置換シクロヘキシ
ル)エチル]シクロヘキシル−4’−置換ベンゼン、4
−[2−(4−置換フェニル)エチル]−4’−置換ビ
シクロヘキサン、1−(4−置換フェニルエチニル)−
4−置換ベンゼン、1−(4−置換フェニルエチニル)
−4−(4−置換シクロヘキシル)ベンゼン、2−(4
−置換フェニル)−5−置換ピリミジン、2−(4’−
置換ビフェニリル)−5−置換ピリミジン及び上記各化
合物においてベンゼン環が側方置換基を有する化合物等
を挙げることができる。
【0071】このうちアクティブマトリックス駆動用と
しては4,4’−置換ビフェニル、1−(4−置換シク
ロヘキシル)−4−置換ベンゼン、4,4’−置換ビシ
クロヘキサン、1−[2−(4−置換シクロヘキシル)
エチル]−4−置換ベンゼン、1−(4−置換シクロヘ
キシル)−2−(4−置換シクロヘキシル)エタン、
4,4”−置換ターフェニル、4−(4−置換シクロヘ
キシル)−4’−置換ビフェニル、4−[2−(4−置
換シクロヘキシル)エチル]−4’−置換ビフェニル、
4−(4−置換フェニル)−4’−置換ビシクロヘキサ
ン、4−[2−(4−置換シクロヘキシル)エチル]−
4’−置換ビフェニル、4−[2−(4−置換シクロヘ
キシル)エチル]シクロヘキシル−4’−置換ベンゼ
ン、4−[2−(4−置換フェニル)エチル]−4’−
置換ビシクロヘキサン、1−(4−置換フェニルエチニ
ル)−4−置換ベンゼン、1−(4−置換フェニルエチ
ニル)−4−(4−置換シクロヘキシル)ベンゼン及び
上記においてベンゼン環がフッ素置換されている化合物
が適している。
【0072】
【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。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限
定されるものではない。
【0073】なお、化合物の構造は、核磁気共鳴スペク
トル(NMR)、質量スペクトル(MS)及び赤外吸収
スペクトル(IR)により確認した。また、転移温度の
測定はホットステージを備えた偏光顕微鏡及び示差走査
熱量計(DSC)を併用して行った。組成物における
「%」は「重量%」を表わし、Cは結晶相を、Nはネマ
チック相を、Iは等方性液体相をそれぞれ表わす。 (参考例1) 臭化(トランス−4−プロピルシクロヘ
キシルメチル)トリフェニルホスホニウムの合成 トリフェニルホスフィン153.4gのトルエン50m
l溶液に1−ブロモメチル−トランス−4−プロピルシ
クロヘキサン107.0gを加え、8時間加熱還流させ
た。減圧下にトルエンを溜去し、テトラヒドロフラン
(THF)300mlを加え、更に5時間加熱還流させ
た。室温まで放冷し、析出した結晶を濾別し、減圧下に
乾燥させて臭化(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ルメチル)トリフェニルホスホニウムの結晶145.1
gを得た。濾液を濃縮して得られた残渣はトリフェニル
ホスフィン及び1−ブロモメチル−トランス−4−プロ
ピルシクロヘキサンを含み、これをトルエン25mlに
溶解し、同様の操作を繰り返すことにより、更に48.
0gの目的物を得た。 (参考例2) 臭化(トランス−4−エチルシクロヘキ
シルメチル)トリフェニルホスホニウムの合成 参考例1において、1−ブロモメチル−トランス−4−
プロピルシクロヘキサンに換えて、1−ブロモメチル−
トランス−4−エチルシクロヘキサン100gを用いた
他は同様にして、臭化(トランス−4−エチルシクロヘ
キシルメチル)トリフェニルホスホニウムの結晶13
5.1gを得た。 (参考例3) トランス−4’−プロピルビシクロヘキ
サン−4−カルバルデヒドの合成 塩化メトキシメチルトリフェニルホスホニウム288g
をTHF700mlに懸濁させた。これを氷冷し、t−
ブトキシカリウム110gをゆっくり添加し、0℃で1
時間攪拌した。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155gをテトラヒドロフラ
ン(THF)700mlに溶解し、同温度で4時間で滴
下した。更に30分間攪拌した後、水30mlを加え
た。水層を分液除去し、有機層を濃縮し、ヘキサン15
00mlを加え、不溶物を濾別した。沈澱はヘキサンで
洗滌した。濾液を集め、メタノール/水の混合溶媒で洗
滌した後、濃縮した。得られた油状の粗生成物をTHF
500mlに溶解し、10%塩酸500mlを加え、1
時間加熱攪拌した。放冷後、酢酸エチル500mlで抽
出し、水で洗滌した後、溶媒を溜去した。得られた油状
物をエタノール800mlに溶解し、10%水酸化ナト
リウム水溶液80mlを加え、1時間攪拌した。水80
0mlを加え、析出した沈澱を濾過した。沈澱は水16
00ml、次いでメタノール800mlで洗浄し、さら
減圧下に乾燥してトランス−4’−プロピルビシクロヘ
キサン−トランス−4−カルバルデヒドの白色結晶15
7gを得た。 (実施例1) 1−[トランス−4−(トランス−4−
プロピルシクロヘキシルメチル)シクロヘキシル]−
3,4,5−トリフルオロベンゼン(第1表中のNo.
1の化合物)の合成
【0074】
【化21】
【0075】参考例1で得た臭化(トランス−4−プロ
ピルシクロヘキシルメチル)トリフェニルホスホニウム
21.7gをトルエン60ml及びTHF20mlに溶
解し、−10℃に冷却した。t−ブトキシカリウム5.
1gを30分間で2回にわけて加え、更に0℃で1時間
攪拌してウィッティヒ反応剤を調製した。これに4−
(3,4,5−トリフルオロフェニル)シクロヘキサノ
ン7.4gのトルエン15ml溶液を30分間で滴下し
た。室温まで昇温し、更に8時間攪拌した。水80ml
を加え、稀塩酸で中和した後、トルエン60mlで2回
抽出した。有機層を併せ、無水硫酸ナトリウムで脱水乾
燥した。減圧下にトルエンを溜去し、ヘキサン250m
lを加え、析出したトリフェニルホスフィンオキシドの
結晶を濾別した。濾液を再度濃縮し、シリカゲルカラム
クロマトグラフィー(ヘキサン)を用いて精製して、油
状の1−[4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシ
ルメチリデン)シクロヘキシル]−3,4,5−トリフ
ルオロベンゼン6.8gを得た。次に、この全量をトル
エン110ml及びトリエチルアミン7mlに溶解し、
5%パラジウム炭素1.3gを加え、水素圧5Kg/c
2で12時間室温で攪拌した。触媒を珪藻土濾過し、
濾液を濃縮して得られた粗結晶を、エタノールから再結
晶して、1−[トランス−4−(トランス−4−プロピ
ルシクロヘキシルメチル)シクロヘキシル]−3,4,
5−トリフルオロベンゼンの結晶3.5gを得た。この
ものの融点は36.5℃であり液晶性は示さなかった。 (実施例2) 1−[トランス−4−(トランス−4−
プロピルシクロヘキシルメチル)シクロヘキシル]−
3,4−ジフルオロベンゼン(第1表中のNo.2の化
合物)の合成 実施例1において、4−(3,4,5−トリフルオロフ
ェニル)シクロヘキサノンに換えて、4−(3,4−ジ
フルオロフェニル)シクロヘキサノンを用いた他は同様
にして、1−[トランス−4−(トランス−4−プロピ
ルシクロヘキシルメチル)シクロヘキシル]−3,4−
ジフルオロベンゼンを得た。このものは油状であり、シ
リカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン)を用い
て精製した。 (実施例3) 1−[トランス−4−(トランス−4−
エチルシクロヘキシルメチル)シクロヘキシル]−3,
4−ジフルオロベンゼン(第1表中のNo.3の化合
物)の合成 実施例2において、臭化(トランス−4−プロピルシク
ロヘキシルメチル)トリフェニルホスホニウムに換え
て、参考例2で得た臭化(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシルメチル)トリフェニルホスホニウムを用いた他
は同様にして、1−[トランス−4−(トランス−4−
エチルシクロヘキシルメチル)シクロヘキシル]−3,
4−ジフルオロベンゼンを得た。このものは油状であ
り、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン)
を用いて精製した。
【0076】同様にして以下の化合物を得た。 1−[トランス−4−(トランス−4−エチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−3,4,5−トリフ
ルオロベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−3,4,5−トリフ
ルオロベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−ペンチルヘキシ
ルメチル)シクロヘキシル]−3,4,5−トリフルオ
ロベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−3,4−ジフルオロ
ベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−3,4−ジフルオ
ロベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−エチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−4−フルオロベンゼ
ン 1−[トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−4−フルオロベンゼ
ン 1−[トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−4−フルオロベン
ゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−4−フルオロベン
ゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−エチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−4−トリフルオロメ
トキシベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−4−トリフルオロメ
トキシベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−4−トリフルオロ
メトキシベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−4−トリフルオロ
メトキシベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−エチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−4−メトキシベンゼ
ン 1−[トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−4−メトキシベンゼ
ン 1−[トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−4−メトキシベン
ゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−4−メトキシベン
ゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−エチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−4−クロロベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−4−クロロベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−4−クロロベンゼ
ン 1−[トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−4−クロロベンゼ
ン 1−[トランス−4−(トランス−4−エチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−4−メチルベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−4−メチルベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−4−メチルベンゼ
ン 1−[トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−4−メチルベンゼ
ン 1−[トランス−4−(トランス−4−エチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−4−エチルベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−4−エチルベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−4−エチルベンゼ
ン 1−[トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−4−エチルベンゼ
ン 1−[トランス−4−(トランス−4−エチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−4−シアノベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−ブチルシクロヘ
キシルメチル)シクロヘキシル]−4−シアノベンゼン 1−[トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−4−シアノベンゼ
ン 1−[トランス−4−(トランス−4−ペンチルシクロ
ヘキシルメチル)シクロヘキシル]−4−シアノベンゼ
ン トランス−4−[トランス−4−(4−フルオロフェニ
ル)シクロヘキシルメチル]−トランス−4’−エチル
ビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(4−フルオロフェニ
ル)シクロヘキシルメチル]−トランス−4’−プロピ
ルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(4−フルオロフェニ
ル)シクロヘキシルメチル]−トランス−4’−ブチル
ビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(4−フルオロフェニ
ル)シクロヘキシルメチル]−トランス−4’−ペンチ
ルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(3,4−ジフルオロ
フェニル)シクロヘキシルメチル]−トランス−4’−
エチルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(3,4−ジフルオロ
フェニル)シクロヘキシルメチル]−トランス−4’−
プロピルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(3,4−ジフルオロ
フェニル)シクロヘキシルメチル]−トランス−4’−
ブチルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(3,4−ジフルオロ
フェニル)シクロヘキシルメチル]−トランス−4’−
ペンチルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(3,4,5−トリフ
ルオロフェニル)シクロヘキシルメチル]−トランス−
4’−エチルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(3,4,5−トリフ
ルオロフェニル)シクロヘキシルメチル]−トランス−
4’−プロピルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(3,4,5−トリフ
ルオロフェニル)シクロヘキシルメチル]−トランス−
4’−ブチルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(3,4,5−トリフ
ルオロフェニル)シクロヘキシルメチル]−トランス−
4’−ペンチルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(4−トリフルオロメ
トキシフェニル)シクロヘキシルメチル]−トランス−
4’−エチルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(4−トリフルオロメ
トキシフェニル)シクロヘキシルメチル]−トランス−
4’−プロピルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(4−トリフルオロメ
トキシフェニル)シクロヘキシルメチル]−トランス−
4’−ブチルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(4−トリフルオロメ
トキシフェニル)シクロヘキシルメチル]−トランス−
4’−ペンチルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(3−フルオロ−4−
トリフルオロメトキシフェニル)シクロヘキシルメチ
ル]−トランス−4’−エチルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(3−フルオロ−4−
トリフルオロメトキシフェニル)シクロヘキシルメチ
ル]−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(3−フルオロ−4−
トリフルオロメトキシフェニル)シクロヘキシルメチ
ル]−トランス−4’−ブチルビシクロヘキサン トランス−4−[トランス−4−(3−フルオロ−4−
トリフルオロメトキシフェニル)シクロヘキシルメチ
ル]−トランス−4’−ペンチルビシクロヘキサン (実施例4) トランス−4−(3,4,5−トリフル
オロフェニル)−トランス−4’−(トランス−4−エ
チルシクロヘキシルメチル)ビシクロヘキサン(第1表
中のNo.6の化合物)の合成 実施例1において、4−(3,4,5−トリフルオロフ
ェニル)シクロヘキサノンに換えて、トランス−4’−
(3,4,5−トリフルオロフェニル)ビシクロヘキサ
ン−4−オンを用い、臭化(トランス−4−プロピルシ
クロヘキシルメチル)トリフェニルホスホニウムに換え
て、参考例2で得た臭化(トランス−4−エチルシクロ
ヘキシルメチル)トリフェニルホスホニウムを用いた他
は同様にして、トランス−4−(3,4,5−トリフル
オロフェニル)−トランス−4’−(トランス−4−エ
チルシクロヘキシルメチル)ビシクロヘキサンの白色結
晶を得た。このものの融点は64℃であり、等方性液体
(I)相からの冷却時、106℃でネマチック(N)相
に相転移した。 (実施例5) トランス−4−(3,4−ジフルオロフ
ェニル)−トランス−4’−(トランス−4−エチルシ
クロヘキシルメチル)ビシクロヘキサン(第1表中のN
o.7の化合物)の合成 実施例4において、トランス−4’−(3,4,5−ト
リフルオロフェニル)ビシクロヘキサン−4−オンに換
えて、トランス−4’−(3,4−ジフルオロフェニ
ル)ビシクロヘキサン−4−オンを用いた他は同様にし
て、トランス−4−(3,4−ジフルオロフェニル)−
トランス−4’−(トランス−4−エチルシクロヘキシ
ルメチル)ビシクロヘキサンの白色結晶を得た。このも
のの融点は64℃であり、等方性液体(I)相からの冷
却時、132.5℃でネマチック(N)相に相転移し
た。
【0077】同様にして以下の化合物を得た。 トランス−4−(3,4,5−トリフルオロフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−プロピルシクロヘ
キシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3,4,5−トリフルオロフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−ブチルシクロヘキ
シルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3,4,5−トリフルオロフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3,4−ジフルオロフェニル)−トラ
ンス−4’−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル
メチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3,4−ジフルオロフェニル)−トラ
ンス−4’−(トランス−4−ブチルシクロヘキシルメ
チル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3,4−ジフルオロフェニル)−トラ
ンス−4’−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル
メチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(4−フルオロフェニル)−トランス−
4’−(トランス−4−エチルシクロヘキシルメチル)
ビシクロヘキサン トランス−4−(4−フルオロフェニル)−トランス−
4’−(トランス−4−プロピルシクロヘキシルメチ
ル)ビシクロヘキサン トランス−4−(4−フルオロフェニル)−トランス−
4’−(トランス−4−ブチルシクロヘキシルメチル)
ビシクロヘキサン トランス−4−(4−フルオロフェニル)−トランス−
4’−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシルメチ
ル)ビシクロヘキサン トランス−4−(4−クロロフェニル)−トランス−
4’−(トランス−4−エチルシクロヘキシルメチル)
ビシクロヘキサン トランス−4−(4−クロロフェニル)−トランス−
4’−(トランス−4−プロピルシクロヘキシルメチ
ル)ビシクロヘキサン トランス−4−(4−クロロフェニル)−トランス−
4’−(トランス−4−ブチルシクロヘキシルメチル)
ビシクロヘキサン トランス−4−(4−クロロフェニル)−トランス−
4’−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシルメチ
ル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−クロロフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−エチルシクロヘキ
シルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−クロロフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−プロピルシクロヘ
キシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−クロロフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−ブチルシクロヘキ
シルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−クロロフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(4−トリフルオロメトキシフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−エチルシクロヘキ
シルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(4−トリフルオロメトキシフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−プロピルシクロヘ
キシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(4−トリフルオロメトキシフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−ブチルシクロヘキ
シルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(4−トリフルオロメトキシフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−トリフルオロメト
キシフェニル)−トランス−4’−(トランス−4−エ
チルシクロヘキシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−トリフルオロメト
キシフェニル)−トランス−4’−(トランス−4−プ
ロピルシクロヘキシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−トリフルオロメト
キシフェニル)−トランス−4’−(トランス−4−ブ
チルシクロヘキシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−トリフルオロメト
キシフェニル)−トランス−4’−(トランス−4−ペ
ンチルシクロヘキシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(4−シアノフェニル)−トランス−
4’−(トランス−4−エチルシクロヘキシルメチル)
ビシクロヘキサン トランス−4−(4−シアノフェニル)−トランス−
4’−(トランス−4−プロピルシクロヘキシルメチ
ル)ビシクロヘキサン トランス−4−(4−シアノフェニル)−トランス−
4’−(トランス−4−ブチルシクロヘキシルメチル)
ビシクロヘキサン トランス−4−(4−シアノフェニル)−トランス−
4’−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシルメチ
ル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−シアノフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−エチルシクロヘキ
シルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−シアノフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−プロピルシクロヘ
キシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−シアノフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−ブチルシクロヘキ
シルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−シアノフェニル)
−トランス−4’−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3,5−ジフルオロ−4−シアノフェ
ニル)−トランス−4’−(トランス−4−エチルシク
ロヘキシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3,5−ジフルオロ−4−シアノフェ
ニル)−トランス−4’−(トランス−4−プロピルシ
クロヘキシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3,5−ジフルオロ−4−シアノフェ
ニル)−トランス−4’−(トランス−4−ブチルシク
ロヘキシルメチル)ビシクロヘキサン トランス−4−(3,5−ジフルオロ−4−シアノフェ
ニル)−トランス−4’−(トランス−4−ペンチルシ
クロヘキシルメチル)ビシクロヘキサン (実施例6) トランス−4−(4−フルオロベンジ
ル)−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサン(第
1表中のNo.4の化合物)の合成
【0078】
【化22】
【0079】マグネシウム3.39gをTHF3mlに
懸濁させた。これに1−ブロモ−4−フルオロベンゼン
24.6gのTHF100ml溶液を穏やかな還流が持
続する速度で滴下し、更に室温で1時間攪拌してグリニ
ヤール反応剤を調製した。これを0℃に冷却し、参考例
3で得たトランス−4’−プロピルビシクロヘキサン−
4−カルバルデヒド25gのTHF50ml溶液を30
分間で滴下した。0℃で1時間攪拌後、水を加え、室温
に戻し、希塩酸を加えて中和した。トルエンで抽出し、
有機層を併せて水、次いで飽和食塩水で乾燥した。溶媒
を溜去して4−フルオロフェニル(トランス−4’−プ
ロピルビシクロヘキサン−トランス−4−イル)メタノ
ール36.5gを得た。この10gをジクロロメタン4
0mlに溶解し、0℃でトリエチルシラン7.0gを滴
下した。室温で5時間攪拌後、水50mlを加え、ヘキ
サン20mlで抽出した。ヘキサン層は水、次いで飽和
食塩水で洗滌し、無水硫酸ナトリウムで脱水乾燥後、溶
媒を溜去して粗生成物6.4gを得た。シリカゲルカラ
ムクロマトグラフィー(ヘキサン)を用いて精製した
後、エタノールから再結晶してシス体を分離除去し、ト
ランス−4−(4−フルオロベンジル)−トランス−
4’−プロピルビシクロヘキサン3.1gを得た。この
化合物の融点は63℃で液晶相は示さなかった。
【0080】同様にして以下の化合物を得た。 トランス−4−(4−フルオロベンジル)−トランス−
4’−エチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−フルオロベンジル)−トランス−
4’−ブチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−フルオロベンジル)−トランス−
4’−ペンチルビシクロヘキサン トランス−4−(3,4−ジフルオロベンジル)−トラ
ンス−4’−エチルビシクロヘキサン トランス−4−(3,4−ジフルオロベンジル)−トラ
ンス−4’−プロピルビシクロヘキサン トランス−4−(3,4−ジフルオロベンジル)−トラ
ンス−4’−ブチルビシクロヘキサン トランス−4−(3,4−ジフルオロベンジル)−トラ
ンス−4’−ペンチルビシクロヘキサン トランス−4−(3,4,5−トリフルオロベンジル)
−トランス−4’−エチルビシクロヘキサン トランス−4−(3,4,5−トリフルオロベンジル)
−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサン トランス−4−(3,4,5−トリフルオロベンジル)
−トランス−4’−ブチルビシクロヘキサン トランス−4−(3,4,5−トリフルオロベンジル)
−トランス−4’−ペンチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−クロロベンジル)−トランス−
4’−エチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−クロロベンジル)−トランス−
4’−プロピルビシクロヘキサン トランス−4−(4−クロロベンジル)−トランス−
4’−ブチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−クロロベンジル)−トランス−
4’−ペンチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−フルオロベンジル)−トランス−
4”−エチルターシクロヘキサン トランス−4−(4−フルオロベンジル)−トランス−
4”−プロピルターシクロヘキサン トランス−4−(4−フルオロベンジル)−トランス−
4”−ブチルターシクロヘキサン トランス−4−(4−フルオロベンジル)−トランス−
4”−ペンチルターシクロヘキサン トランス−4−(3,4−ジフルオロベンジル)−トラ
ンス−4”−エチルターシクロヘキサン トランス−4−(3,4−ジフルオロベンジル)−トラ
ンス−4”−プロピルターシクロヘキサン トランス−4−(3,4−ジフルオロベンジル)−トラ
ンス−4”−ブチルターシクロヘキサン トランス−4−(3,4−ジフルオロベンジル)−トラ
ンス−4”−ペンチルターシクロヘキサン トランス−4−(3,4,5−トリフルオロベンジル)
−トランス−4”−エチルターシクロヘキサン トランス−4−(3,4,5−トリフルオロベンジル)
−トランス−4”−プロピルターシクロヘキサン トランス−4−(3,4,5−トリフルオロベンジル)
−トランス−4”−ブチルターシクロヘキサン トランス−4−(3,4,5−トリフルオロベンジル)
−トランス−4”−ペンチルターシクロヘキサン トランス−4−(4−クロロベンジル)−トランス−
4”−エチルターシクロヘキサン トランス−4−(4−クロロベンジル)−トランス−
4”−プロピルターシクロヘキサン トランス−4−(4−クロロベンジル)−トランス−
4”−ブチルターシクロヘキサン トランス−4−(4−クロロベンジル)−トランス−
4”−ペンチルターシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−クロロベンジル)
−トランス−4”−エチルターシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−クロロベンジル)
−トランス−4”−プロピルターシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−クロロベンジル)
−トランス−4”−ブチルターシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−クロロベンジル)
−トランス−4”−ペンチルターシクロヘキサン (実施例7) トランス−4−(4−トリフルオロメト
キシベンジル)−トランス−4’−プロピルビシクロヘ
キサン(第1表中のNo.5の化合物)の合成
【0081】
【化23】
【0082】マグネシウム3.3gをTHF3mlに懸
濁させた。これに1−ブロモ−4−トリフルオロメトキ
シベンゼン33.4gのTHF110ml溶液を穏やか
な還流が持続する速度で滴下し、更に室温で1時間攪拌
してグリニヤール反応剤を調製した。これを0℃に冷却
し、参考例3で得たトランス−4’−プロピルビシクロ
ヘキサン−4−カルバルデヒド25gのTHF50ml
溶液を30分間で滴下した。0℃で1時間攪拌後、水を
加え、室温に戻し、希塩酸を加えて中和した。酢酸エチ
ルで抽出し、有機層を併せて水、次いで飽和食塩水で乾
燥した。溶媒を溜去して4−トリフルオロメトキシフェ
ニル(トランス−4’−プロピルビシクロヘキサン−ト
ランス−4−イル)メタノール40.6gを得た。この
全量をジクロロメタン60mlに溶解し、クロロクロム
酸ピリジニウム34.2g及びシリカゲル35gのジク
ロロメタン240ml懸濁液中に加え、室温で2時間攪
拌した。メタノールを加えて生じた黒色沈殿をセライト
濾過した後、溶媒を溜去し、シリカゲルカラムクロマト
グラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=5)を用いて精製
してトランス−4−(4−トリフルオロメトキシベンゾ
イル)−トランス−4’−プロピルビシクロヘキサンの
結晶25.9gを得た。この14.2g及びヒドラジン
二水和物5.32gをジエチレングリコール60mlに
溶解し、水酸化カリウム7.1gを加え、140℃で3
時間加熱攪拌した。放冷後、水100mlを加え、次い
で希塩酸で中和した。ヘキサン80mlで抽出し、ヘキ
サン層は水、次いで飽和食塩水で洗滌し、無水硫酸ナト
リウムで脱水乾燥後、溶媒を溜去してトランス−4−
(4−トリフルオロメトキシベンジル)−トランス−
4’−プロピルビシクロヘキサンの粗生成物13gを得
た。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン)
を用いて精製した後、エタノールから再結晶させて、白
色結晶9.6gを得た。この化合物の融点は54℃で液
晶相は示さなかった。
【0083】同様にして以下の化合物を得た。 トランス−4−(4−トリフルオロメトキシベンジル)
−トランス−4’−エチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−トリフルオロメトキシベンジル)
−トランス−4’−ブチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−トリフルオロメトキシベンジル)
−トランス−4’−ペンチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−メトキシベンジル)−トランス−
4’−エチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−メトキシベンジル)−トランス−
4’−プロピルビシクロヘキサン トランス−4−(4−メトキシベンジル)−トランス−
4’−ブチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−メトキシベンジル)−トランス−
4’−ペンチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−メチルベンジル)−トランス−
4’−エチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−メチルベンジル)−トランス−
4’−プロピルビシクロヘキサン トランス−4−(4−メチルベンジル)−トランス−
4’−ブチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−メチルベンジル)−トランス−
4’−ペンチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−エチルベンジル)−トランス−
4’−エチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−エチルベンジル)−トランス−
4’−プロピルビシクロヘキサン トランス−4−(4−エチルベンジル)−トランス−
4’−ブチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−エチルベンジル)−トランス−
4’−ペンチルビシクロヘキサン トランス−4−(4−トリフルオロメトキシベンジル)
−トランス−4”−エチルターシクロヘキサン トランス−4−(4−トリフルオロメトキシベンジル)
−トランス−4”−プロピルターシクロヘキサン トランス−4−(4−トリフルオロメトキシベンジル)
−トランス−4”−ブチルターシクロヘキサン トランス−4−(4−トリフルオロメトキシベンジル)
−トランス−4”−ペンチルターシクロヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−トリフルオロメト
キシベンジル)−トランス−4”−エチルターシクロヘ
キサン トランス−4−(3−フルオロ−4−トリフルオロメト
キシベンジル)−トランス−4”−プロピルターシクロ
ヘキサン トランス−4−(3−フルオロ−4−トリフルオロメト
キシベンジル)−トランス−4”−ブチルターシクロヘ
キサン トランス−4−(3−フルオロ−4−トリフルオロメト
キシベンジル)−トランス−4”−ペンチルターシクロ
ヘキサン (実施例8) 液晶組成物の調製(1) 現在汎用されているホスト液晶(H)
【0084】
【化24】
【0085】(式中、シクロヘキサン環はトランス配置
を表わす。)を調製した。このホスト液晶(H)は11
6.7℃以下でネマチック相を示し、その融点は11℃
である。その物性値及びこれを用いて作製したセル厚
4.5μmのTNセルの閾値電圧(Vth)は以下の通り
であった。
【0086】 誘電率異方性(Δε) 4.8 屈折率異方性(Δn) 0.090 閾値電圧(Vth) 1.88V このホスト液晶(H)70重量%及び第1表中の(N
o.6)の化合物30重量%からなる液晶組成物(M−
6)を調製した。同様にして測定したN相の上限温度
(TN-I)及びその物性値は以下の通りとなった。
【0087】 N相の上限温度(TN-I) 112.5℃ 誘電率異方性(Δε) 5.4 屈折率異方性(Δn) 0.080 閾値電圧(Vth ) 1.53V これから明らかなように、ホスト液晶(H)に(No.
6)の化合物を添加することにより、そのTN-Iをほと
んど低下させることなしに、その閾値電圧(Vt h)及び
屈折率異方性(Δn)を効果的に低減させていることが
わかる。
【0088】次に、この(M−6)を0℃で保存したと
ころ、1カ月以上経過しても結晶の析出や相分離は観察
できなかった。次に、−50℃に冷却放置したところ固
化したが、昇温時、−9℃で完全に融解した。従って、
液晶組成物の低温域における温度域拡大に極めて効果的
であることがわかる。 (比較例1)ホスト液晶(H)70重量%及び(No.
6)の化合物と類似した構造を有するが、メチレン基が
エチレン基に置換されたCECCP骨格を有する式(R
−1)
【0089】
【化25】
【0090】(相転移温度:C 115℃ N 217
℃ I)の化合物30重量%からなる比較用液晶組成物
(MR−1)を調製した。同様にして測定したTN-I
びその物性値は以下の通りとなった。
【0091】 N相の上限温度(TN-I) 146.0℃ 誘電率異方性(Δε) 6.1 屈折率異方性(Δn) 0.087 閾値電圧(Vth) 1.84V 従って、TN-Iは(M−1)と比較して高くなっている
ものの、閾値電圧はホスト液晶(H)比較してほとんど
変化なく、屈折率異方性もあまり低減されていない。
【0092】次に、この(MR−1)を0℃で放置した
ところ、1日で結晶の析出が観察された。更に−50℃
で放置して完全に固化させた後、その融解する温度を測
定したところ、63℃と(M−1)より非常に高くなっ
た。
【0093】以上のように、本発明の一般式(I)の化
合物は、対応するCECCP骨格を有する化合物と比較
して、閾値電圧や屈折率異方性の低減効果に優れるうえ
に、他の液晶化合物、組成物との相溶性に優れ、低温で
も結晶の析出や相分離の生じにくい液晶組成物を得やす
いことがわかる。 (比較例2)3環性ではあるが(No.6)の化合物と
化学構造及びTN-Iが比較的類似した式(R−3)
【0094】
【化26】
【0095】(相転移温度:C 49℃ N 83.5
℃ I)の化合物30重量%及びホスト液晶(H)70
重量%からなる液晶組成物(MR−3)を調製した。こ
のTN-Iは105.5℃と(M−6)よりやや低く、同
様にして測定した特性値を以下に示す。
【0096】 Δn: 0.084 Vth: 1.60V 従って、閾値電圧及び屈折率異方性ともに低減されてい
るけれども、(M−6)ほどではないことがわかる。
【0097】次に、この(MR−3)を0℃で放置した
ところ、1週間以内に結晶の析出が観察された。更に−
50℃で放置して完全に固化させた後、その融解する温
度を測定したところ、12℃と(M−1)より高くなっ
た。従って、(M−6)は広い温度範囲に加えて、3環
性化合物を加えた場合よりも更に低い屈折率異方性と閾
値電圧を示すことがわかる。 (実施例9) 液晶組成物の調製(2) ホスト液晶(H)80重量%及び第1表中の(No.
1)の化合物20重量%からなる液晶組成物(M−1)
を調製した。この(M−1)はそのTN-Iは86℃と
(M−6)あるいは(MR−1)より更に低くなった
が、同様にして測定した特性値を以下に示す。
【0098】 Δn: 0.077 Vth: 1.37V 従って、3環性の(No.1)を用いることにより、屈
折率異方性と閾値電圧ともに(M−6)よりも更に低下
できることがわかる。次に、これを0℃で1週間以上放
置しても結晶化しなかった。 (実施例10) 液晶組成物の調製(3) ホスト液晶(H)50重量%及び第1表中の(No.
7)の化合物50重量%からなる液晶組成物(M−7)
を調製した。この(M−7)はそのTN-Iは123℃で
あったが、これを室温で1週間放置しても結晶化しなか
った。 (比較例3)ホスト液晶(H)50重量%及び(No.
7)の化合物と類似した構造を有するが、メチレン基が
エチレン基に置換されたCECCP骨格を有する式(R
−2)
【0099】
【化27】
【0100】(相転移温度:C 117℃ SB 13
3℃ N 232℃ I)の化合物50重量%からなる
比較用液晶組成物(MR−7)を調製したが、室温では
直ちに結晶が析出して物性等の測定はできなかった。従
って、(No.7)の化合物は従来液晶との相溶性に極
めて優れることがわかる。
【0101】以上から、本発明に係わる一般式(I)の
化合物が、従来の液晶化合物との相溶性に優れ、液晶組
成物とした場合に結晶の析出や相分離を生じ難くし、融
点を低くして低温域への温度拡大に有用であること、更
に、その添加により屈折率異方性や閾値電圧の低減に効
果があり、屈折率異方性が小さく、低電圧駆動の可能な
液晶組成物の調製に極めて有用であることがわかる。
【0102】
【発明の効果】本発明により提供される、連結基として
メチレン基を有する液晶性化合物は、実施例にも示した
ように市販の入手容易な化合物から工業的にも容易に製
造することができる。得られた、連結基としてメチレン
基を有する液晶性化合物を含有する液晶組成物は、結晶
の析出や相分離が生じ難く、広い低温域温度範囲を得る
ことができる。更に、構造の類似した従来液晶と比較し
て屈折率異方性や閾値電圧の低減におおきな効果を有す
る。
【0103】また、一般式(I)において、Zがフッ素
原子や塩素原子あるいはトリフルオロメトキシ基等の場
合の化合物では、分子中に強い極性基を含まないため、
アクティブマトリックス駆動用液晶材料としても使用で
きる。
【0104】従って、実用的液晶として極めて有用であ
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 19/30 9279−4H C09K 19/30

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、R1は炭素原子数1〜12のアルキル基を表わ
    し、mは1、2又は3の整数を表わし、nは0、1又は
    2の整数を表わすが、m+nは2又は3であり、X及び
    Yはそれぞれ独立的に水素原子又はフッ素原子を表わ
    し、Zはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、−R2、−
    OR2、−OCN、−CF3、−OCF3、−OCF2H又
    は−OCH2CF3を表わし、R2は炭素原子数1〜12
    のアルキル基又は炭素原子数2〜12のアルケニル基を
    表わし、シクロヘキサン環はトランス配置である。)で
    表わされる化合物。
  2. 【請求項2】 Zがフッ素原子、塩素原子、−CF3
    −OCF3、−OCF 2H又は炭素原子数1〜7の直鎖状
    アルキル基であることを特徴とする請求項1記載の一般
    式(I)で表わされる化合物。
  3. 【請求項3】 Zがフッ素原子又は−OCF3であるこ
    とを特徴とする請求項2記載の一般式(I)で表わされ
    る化合物。
  4. 【請求項4】 R1が炭素原子数1〜7の直鎖状アルキ
    ル基であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の
    一般式(I)で表わされる化合物。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3又は4記載の一般式
    (I)で表わされる化合物を含有することを特徴とする
    液晶組成物。
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