JPS5832857A - 液晶性化合物 - 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】 本発明は誘電異方性が負で、かつその値が著しく大きな
液晶性化合物に関する。

近年液晶を用いた表示体が色々研究されており、既にＴ
Ｎ型の液晶表示体を用いた腕時計、電卓などは製品化さ
れ市販されている。更に、液晶表示体は低電圧、低消費
電力で高いコントラストが得られるなどの優れた特徴を
有することから、液晶テレビ、各種情報機器の端末など
、大容量ディスプレイへの実用化に向けて盛んに研究が
行なわれている。その一つの方向として、表示のカラー
化、マルチプレックス化がある。

現在マルチプレックス駆動の手段として、液晶の誘電分
散現象を利用した二周波駆動方式が注目されている。〔
文献　Ａｐｐｌ　、　Ｐｈｙ８．　Ｌｅｔｔ　、　Ｖｏ
ｌ　。

２５　ＮＯ，４１５Ａｕｇｕｓｔ　　１９７４　）。こ
の方式の特徴は、低周波及び高周波の二交流電源を用い
ることであるが、このため多桁のマトリクス表示を行な
うのに数十■の駆動電圧が必要になってくる。

従って、これらに用いられる液晶材料に要求される特性
の一つは、誘電異方性を大きくすること、とりわけ高周
波側での誘電異方性が負であり、その絶対値を大きくす
ることは、消費電力削減のために非常に効果的である。

一方、液晶表示体のカラー化について、従来より盛んに
研究が行なわれているものに、ネマチック液晶に二色性
染料を添加し、その配向を電源により制御し表示を行な
うＧ−Ｈ型表示体がある。

これには電圧印加時に表示セグメントが透けるようにし
たネガタイプと、電圧印加時に表示セグメントに着色表
示するようにしたポジタイプがある。ここで表示品質が
優れるポジタイプに於て四顕となるのは、駆動電圧が高
いことである。これは周知のように低周波領域での誘電
異方性が負で、その絶対値の大きな液晶材料がないため
である。

本発明の目的の一つは、少量添加するだけで高周波側で
の誘電異方性を負にし、かつその絶対値を大きくするよ
うな、二周波駆動用液晶組成物の素材として好適な液晶
性化合物を提供することである。また他の目的は、少量
添加するだけで低周波領域での誘電異方性の絶対値を大
きくするような、Ｇ−Ｈ用液晶組成物の一素材として好
適な液晶性化合物を提供することである。

即ち、本発明の化合物は一般式が （式中Ｒ，Ｒ’は炭素数１〜１０個の直鎖アルキル基を
示す）で表わされる、３−（４−（）ランス−４′−ル
ーアルキルシクロヘキシル）フェニルカルボニルオキシ
）−６−ｎ−アルカノイルオキシフタロニトリルである
。

該化合物は　３，６−シヒドロキシフタロニトリル・・
・〔文献　Ｔｏｉｅｌｅｕｎｄ　Ｍｅｉｓｅｈｅｉｍｅ
ｒ　Ｂｅｒｉｃｈｔｅ３３　６７５（１９００））、及
び４−ルーアルカノイルクロライド、及び４−（トラン
ス−４７−ｎ−アルキルシクロへキシル）ベンゾニトリ
ルより合成できる。

以下に反応行程を示し、その概略を説明する。

トロ−０沫扁ＯＨ Ｒ’　−ｏ−＠−０−ＯＨ ５ｔｏｐｌＩ−２Ｂ’−■−＠−ｏ−ｏＨ−１−ｓｏｏ
ｚ２−＋−＋Ｒ’　−４−＠−０−ＯＬ Ｓ　ｔ　ｏ　ｐＩｌｌ　　　Ｒ−０−ｏ、（ｇ）−ｏＨ
＋Ｒ’　−４−ｏ−８−ＯＬ　−−Ｒ−０−０太ｏ−ｏ
→（−Ｒ′ ８ Ｓｔｏｐ工：３，６−シヒドロキシフタロニトリルと市
販のルーアルカメイルクロライドを適当な塩基触媒と溶
媒を用いてモノエステル化し、６−ｎ−アルカノイルオ
キシ−３−ヒドロキシフタロニトリルを得る。

５ｔｅｐ　ＩＩ　−１：市販の４−（トランス−４′−
ｎ−アルキルシクロヘキシル）ベンゾニトリルをエチレ
ングリコール中で、水酸化カリウム／水と煮沸分ｊｌ、
４−（）ランス−４フール−アルキルシクロヘキシル）
安息香酸のカリウム塩を得る。

続いて過剰の塩酸溶液と混合し、４−（トランス４／　
　ｎ−アルキルシクロヘキシル）安息香酸を得る。

５ｔｅｐｌＩ−２：この安息香酸を塩化チオニルと反応
せしめ　４−（トランス−４フール−アルキルシクロヘ
キシル安息香酸クロライドを得る。

Ｓｔθｐ■：この安息香酸クロライドと５ｔｏｐ■で得
た、６−ｎ−アルカノイルオキシ−３−ヒドロキシフタ
ロニトリルを適当な塩基触媒を用いてエステル化し、目
的とする　３−（４−（）ランス−４′−ルーアルキル
シクロヘキシル）フェニルカルボニルオキシ）　−６−
ｎ−アルカノイルオキシフタロニトリルを製取する。

このようにして合成された化合物は、シアノ基２個が分
子長軸とほぼ垂直方向に結合し、相当大きな双極子モー
メントを持つ。従って誘電異方性のマイナス化に大きく
寄与することが推察できる。又、これらは８０〜１６０
℃付近にネマチック液晶範囲を有する。従来誘電異方性
の付与剤とし品性化合物であることからして、二周波駆
動用、あるいはＧ−Ｈ用液晶組成物の素材として有利に
なるのは自明である。

以下実施例に従い、製造例及びその有用性を示す応用例
を示し、本発明の実施の嬰様を更に詳しく説明する。

実施例１ Ｓｔθｐ工：３．６−シヒドロキシフタロニトリル８ｖ
をピリジン３０　ｍ　ｌに溶解し、これにルーペンタノ
イルクロライド６．３ｖを滴下した。滴下後暫らく室温
に放置した後、反応混合物を氷冷＃塩酸中に注ぎ込み、
析出した結晶をロカした。結晶を含水メタノールより３
回再結晶を行なった。これは、６−ｒＬ−ペンタノイル
オキシ−３−ヒドロキシフタロニトリルである。

５ｔｏｐｎ−１：市販の４−（トランス−４−ルーペン
チルシクロヘキシル）ベンゾニトリル１８２を、エチレ
ングリコール５００　ｍ　ｌ−に加熱溶解した。この溶
液の沸騰中に、水酸化カリウム２４２、水５０　ｍ　ｌ
溶液を徐々に加え、その後８時間煮沸した。反応後冷却
、析出した結晶は４−（トランス−４７−ルーペンチル
シクロヘキシル）安息香酸のカリウム塩である。この混
合物中に水４００ｍ１を注ぎ込み、析出している結晶を
溶解した。

この溶液に塩酸の過剰量１６０ｍＬを加え、白色沈澱を
生じさせ、チ［き続き３時間攪拌した。結晶を涙過し、
水洗、乾燥後、エタノ″−ルより再結晶を行なった。こ
れは４−（トランス−４７、−ペンチルシクロヘキシル
）安息１酸でアル。

５ｔｏｐＨ−２：上記安息香酸５２と塩化チオニル２０
　ｍ　ｌ−を混合し、還流下に加熱した。ガスの発生が
終わった時点を反応終了とし、次に過剰の塩化チオニル
を、アスピレータ−減圧下で完全に留去した。これは４
−（トランス−４７−ルーペンチルシクロヘキシル）安
息香酸クロライドである５ｔｏｐＨｌ　　：　５ｔｅｐ
Ｉで得た６　−ｎ−ペンタノイルオキシ−６−ヒドロキ
シフタロニトリル１．５７とトリエチルアミン１．２　
ｍ　ｌをエーテル３０　＠　ｔに溶解した。この溶液に
、４−（）ランス−４７−ルーペンチルシクロヘキシル
）安息香酸クロライド１．８２を溶かしたエーテル溶液
３０　ｍ　ｌを滴下した。この間冷却・攪拌を行なった
。滴下後反応を完結するために３０分間還流した。還流
後エーテル溶液よ分液ロートにとり、５％ＮａＯＨ。

６ＮＨａ１．、水で各々洗浄した。洗浄後、無水硫酸ソ
ーダで乾燥後、エーテルを留去した。残渣をエタノール
により再結晶した。これは係わる３−（４−（）ランス
−４′−ｎ−ペンチルシクロヘキシル）フェニルカルボ
ニルオキシ）　−６−ｎ　−ペンタノイルオキシフタロ
ニトリルである。該化合物の赤外線吸収スペクトルを第
１図に示す。又還移点を表′１に示す。

実施例２〜６ 実施例１と同様にして以下に示す化合物を製取した。

実２：３−（４−（）ランス−４′−ループロピルシク
ロヘキシル）フェニルカルボニルオキシ）　−６−ｎ−
ペンタノイルオキシフタロニトリル実３：３−（４−（
）ランス−４′−ルーへブチルシクロヘキシル）フェニ
ルカルボニルオキシ）　−６−ｎ−ペンタノイルオキシ
フタロニトリル実４：３−（４−（）ランス−４′−ル
ープロピルシクロヘキシル）フェニルカルボニルオキシ
）　−６−ｎ−ヘキサノイルオキシフタロニトリル実５
：３−（４−（）ランス−４′−ルーペン（０）　　　
　　　　　　　　　＾・ チルシクロヘキシル）フェニルカルボニルオキシ’１−
６−ｎ−ヘキサノイルオキシフタロニトリル実６：３−
（４−（）ランス−４′−ルーへブチルシクロヘキシル
）フェニルカルボニルオキシ）　−６−ｎ−へギザノイ
ルオキシフタロニトリル尚、これらの赤外線吸収スペク
トルを第２図〜第６図に示し、また各々の遷移点を表１
に示す。

表　　１ 実施例 誘電異方性が負のベース液晶として、トランス−４−ｎ
−プロビルシクロヘギサンカルポン酸−Ｐ−エトキシフ
ェニルエステル　１３．６　ｗ　ｔ％。

トランス−４−ループロピルシクロヘキサンカルボン酸
−Ｐ−ｔｂ−ブトキシフェニルエステル３１、８　ｗ　
ｔ％、トランスｆ　４−７１−ブチルシクロヘキサンカ
ルボン酸−Ｐ−エトキシフェニルエステル２６．４　ｗ
　ｔ％、トランス−４−ｎ−ペンチルシクロヘキサンカ
ルボン酸−Ｐ−メトキシフェニルエステル　２　ａ２ｗ
ｔ％よりなる液晶組成物をｔつくり、これに二色性染料
Ｄ−３５（ＢＤＨ社）をＩｗｔ％混合して、垂直配向処
理をほどこした厚さ９μ愼の液晶セルに挾持し、電圧Ｖ
・８　光透過度特性を測定し、動作電圧を求めたところ
ｖｔｈ五８Ｖ、Ｖｓａｔ６．２Ｖであった。

一方上記ベース液晶に、Ｄ−３５１ｗｔ％、更に本発明
の化合物　ｓ、−（１−１□（トランス−４・イ′−ル
ーペンチルシクロヘキシル）フェニルカルボニルオキシ
）−６−ｎ−ペンタノイルオキシフタロニトリル　１０
　ｗ　ｔ％を混合し、同様にして動作電圧を求めたとこ
ろＶｔｈ　　２．９　Ｖ　、　Ｖｓａｔ　５．２■であ
った。

このように本発明の化合物を添加することにより、動作
電圧を低下できるということは、ポジタイプのＧ＝Ｈ型
用液晶材料として用いるうえで非常に意餞のあるもので
ある。又これらのことより本発明の化合物が二周波駆動
用液晶材料として用いても当然効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は各々以下に示す化合物の赤外線吸収ス
ペクトルである。 第１図：３−（４−（）ランス−４７−ルーペンチルシ
クロヘキシル）フェニルカルボニルオキシ］　−６−ｎ
−ペンタノイルオキシフタロニトリルＯ 第２図：　３−（４，−”−（）ランス−４′−ループ
ロピルシクロヘキシル）フェニルカルボニルオキシ）　
−（５−ｎ−ペンタノイルオキシフタロニトリルＯ 第３図：３−（４−（）ランス−４７−ルーへブチルシ
クロヘキシル）フェニルカルボニルオキシ）　−６−ｎ
−ペンタノイルオキシフタロニトリルＯ 第４図：３−（４−（）ランス−４′−ループロピルシ
クロヘキシル）フェニルカルボニルオキシ）　−６−ｎ
−ヘキサノイルオキシフタロニトリルＯ 第５図：３−（４−（）ランス−４′−ルーペンチルシ
クロヘキシル）フェニルカルボニルオキシ）　−６−ｎ
−ヘキサノイルオキシフタロニトリル。 第６図：３−（４−（）ランス−４′−が−へブチルシ
クロヘキシル）フェニルカルボニルオキシ）−６−ｎ−
ヘキサノイルオキシフタロニトリルＯ 以　　上 出願人　株式会社諏訪精工舎 代理人　弁理士　最上　　務

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. で表される液晶性化合物。