JPS597123A - ４−置換−｛４′−〔トランス−４″−（トランス−４′″−アルキルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕シクロヘキセン−１′−イル｝ベンゼン - 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】 本発明は広い温度範囲で液晶相を示す低粘性な液晶物質
に関する。

液晶表示素子は液晶物質が有する光学異方性及び誘電異
方性を利用したものであるが、その表示方式にはＴＮ型
、ＤＳ型、ゲスト・ホスト型、ＤＡＰ型、ホワイト・テ
ィラー型など各種の方式があり、それぞれの方式により
使用される液晶物質に要求される性質も異る。例えば表
示素子の種類によって、液晶物質として誘電異方性Δε
が正のものを必要としたり、負のものを必要としたヤ、
或はその中間的な値のものが適したりする。しかしいず
れにしても使用される液晶物質はできるだけ広い温度範
囲で液晶相を示し、又水分、熱、空気、光などに対して
安定である必要がある。現在のところ単、−化合物でこ
の様な条件をすべて満たすものはなく、数種の液晶化合
物や非液晶化合物を混合して一応実用に耐えるものを得
ているのが現状である。

近年広い温度範囲、即ち一８０°Ｃから９０℃位まで動
作する液晶表示素子が要求されて来ている。この様な要
求を満九すために、よシ広い温度範囲で液晶相を示し、
かつ低粘性な液晶化合物が必要とされている。

本発明の化合物は広い温度範囲で液晶相を示し低粘性で
あシ、二重結合を有するため、シス・トランスの分離操
作がなく製造が容易である。

即ち本発明は一般式 （上式中ＲとＲ′は水素原子又は炭素数１〜１０を有す
るアルキル基又はアルコキシ基を示す） で表わされる４−置換−（４’−（）ランス−４″−（
）：７ンスー４＃′−アルキルシクロヘキシル）シクロ
ヘキシルコシクロヘキセン−１′−イル）ベンゼンであ
る。

本発明の化合物、例えば４−メチル−（４′−（）ラン
ス−４“−（トランス−４＃−エチルシフ四ヘキシル）
シフ目ヘキシル〕シクロヘキセン−１’−イル）ベンゼ
ンは結晶−スメクチック点５９、４　’Ｃ、スメクチッ
ク−ネマチック点り８４℃、ネマチック−透明点２８４
°Ｃと広い温度範囲で液晶相を示し、少量の添加で液晶
温度範囲の広い低粘性なネマチック液晶組成物をりくる
のに適した物質である。

つぎに本発明の製造法を示す。４−メトキシプ四モベン
ゼンにマグネシウムを作用させ４−メトキシベンゼンマ
グネシウムプｐミトトシ、−ｔｔＬＫ４−（）ランス−
４′−アルキルシクロヘキシル）シクロヘキサノンを反
応させ４−メトキシ−（４’−（）ランス−４〃−アル
キルシクロヘキシル）シクロヘキセン−１′−オール１
ベンゼン（１）を得る。これを脱水して４−メトキシ−
（４’−（）ランｘ−４“−アルキルシクロヘキシル）
シクロヘキセン−１′−イル〕ベンゼン（Ｉ’Ｉを得る
。これをラネーＮｉを触媒として還元し再結晶して４−
メトキシ−（トランス−４′−（）ランス−１−フルキ
ルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕ベンゼン（ｖＩ）
を得る。これを臭化水素酸で脱メチル反応を行ない４−
ヒドロキシ−〔トランス−４’−（）ランス−４″−ア
ルキルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕ベンゼンα）
を得る。つぎにこれをＲｕ／Ｃを触媒として１５０°Ｃ
１６０ｋｑ／ｃｉで接触還元を行ない４−（トランス−
４’−（）ランス−４“−フルキルシクロヘキシル）シ
フ四ヘキシル〕シクロヘキサーノールａ）が得られる。

これをアセトン中、クロム酸−硫酸混液で酸化反応を行
ない４−（トランス−４’−（）ランス−４“−アルキ
ルシクロヘキシル）シクロヘキシルコシクロヘキサノン
ＯＮ）を得る。つぎに４−置換−ブｐモベンゼンをマグ
ネシウムと反応させグリニヤール試薬としたものに（資
）を滴下し、４−置換−（４’−（）ランス−４”−（
）ランス−４＃−アルキルシクロヘキシル）シクロヘキ
シルコシクロヘキサン−１′−オール１ベンゼン（１）
を得る。これを脱水すると４−置換−（４’−（トラン
ス−４“−（トランス−４＃−アルキルシクロヘキシル
）シクロヘキシルコシクロヘキセン−１′−イル）ベン
ゼン中カ得られる。

以上を化学式で示すと次のようになる。

Ｒ−０（壜＞　ＯＣＨ３■ Ｒ３０ＣＩ（Ｍ　　　　　＠ Ｒ−ＱＣイＪａｎ　　　　　　（Ｖ） ＲｅＯＨ（ＩＶ） ＣｒＯｓ／Ｈｚ８０＜ Ｒ−Ｏ（Ｘ〉Ｏ（Ｉ） 以下、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（４−メチル−（４’−（）ランス−４″−（
）ランス−４７−エチルシクロヘキシル）シクロヘキシ
ルコシクロヘキセン−ｒ−イル）ベンゼンの製造〕 マグネシウム切片１．２ｆ（０，０４９モル）を８つロ
フラスコに入れ、４−ブロモアニソール９．２ｆ（０，
０４９モル）をテトラヒドロフラフに溶かした溶液８０
−を、窒素気流中で反応温度を８０〜８６℃に保ち、攪
拌しなからゆつくシ滴下して行くと反応して８時間でマ
グネシウムは溶けて均一になシ４−メトキシフェニルマ
グネシウムプロミドを生ずる。これに４−（トランス−
４′−エチルシクロヘキシル）シクロヘキサノンの１０
．２Ｆ（０，０４９モル）をテトラヒドロフラフに溶か
して５０１Ｆ／としたものを、反応温度を５〜１０℃に
保ちつつなるべく速かに滴下する。滴下後、８５°Ｃま
で昇温し８０分間攪拌し、ついで８Ｎ塩酸６０ｍ＋／を
加える。反応液を分液漏斗にとｐ　２００　ｍｌのトル
エンで８回抽出後、合わせたトルエン層を水で洗液が中
性になるまで洗浄してからトルエンを減圧留去する。残
留した油状物Ｌ４−メトキシ−（ｌ′−ヒドロキシ−４
’−（）ランス−４“−エチルシクロヘキシル）シクロ
ヘキシル〕ベンゼン：ｃある。

これに硫酸水素カリウム６ｆを加え窒素気流中１６０℃
で２時間脱水する。冷却後２００　ｍｌのトルエンを加
えてから硫酸水素カリウムを戸別し、トルエン層を洗液
が中性になるまで水洗する。次いでトルエンを減圧留去
し、残る゛油状物をエタノールで再結晶して得られるの
が目的の４−メトキシ−（４’−（）ランス−４”−エ
チルシクロベキシル）シクロヘキセン−１′−イル〕ベ
ンゼンである。このもの７０Ｆをラネーニッケル触媒１
．Ｏｆと共にエタノール１２０胃ｊに溶かし常圧５０℃
で接触還元を行ない、水素５００　ｔｙｒｌを吸収させ
た。触媒を炉別し、そのまま再結晶させる。得られたも
のはシス体とトランス体の混合物なので、さらにエタノ
ールで再結晶をくり返し、トランス体を単離する。得ら
れた４−メトキシ−（トランス−４’−（）ランス−４
／／−エチルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕ベンゼ
ン８０Ｆを酢酸４５０　ｙｇｌに溶かし臭化水素酸（４
７％）４５０ｓｊを加え８０時間還流する。反応後冷却
して結晶を析出炉別し、濾過物をエタノールで再結晶さ
せ４−ヒドロキシ−（トランス−４’−（）ランス−４
“−エチルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕ベンゼン
を得る。

このもの２０ｆをオートクレーブに入れエタノール４０
０ｔｔｌを加えＲｕ／Ｃ８ｆを加え１８０°Ｃ５０に９
／ｄで接触還元を行なう。触媒を炉別し溶媒を減圧留去
し４−（トランス−４’−（）ランス−４“−エチルシ
クロヘキシル）シクロヘキシル）シクロヘキサノールを
得る。これにアセトン８１を加え、Ｏ′Ｃ〜８°Ｃに保
ちながら、そこへ無水クロム酸１４．５Ｆと濃硫酸２８
．６Ｆに水を加えて６０ゴにしたものを２時間で滴下す
る。反応終了後、過剰の酸化剤をイソプロピルアルコー
ルを加えて分解し、更に炭酸水素ナトリウムを加えて中
性にし、沈殿物を戸別し、濾過物をアセトンで洗う。ろ
液と洗液を合わせアセトンを減圧留去し、トルエン５０
０耐で８回抽出する。合わせたトルエン層を硫酸ナトリ
ウムで乾燥後、トルエンを減圧留去し、新しいトルエン
５０ｍ１で再結晶する。得られた４−（ト’）ンＸ−４
’　−（）ランス−４７−エチルシクロヘキシル）シク
Ｕヘキシル〕シクロヘキサノンを加熱真空乾燥する。こ
のもの１１．６Ｆをテトラヒドロフラン１０（１ｗ／に
溶かした液を、窒素気流中Ｍｇ片１．２ｆとｐ−ブロモ
トルエン゛と反応させて４−メチルベンゼンマグネシウ
ムプロミドとした液に速かに滴下していく。８時間還流
させた後冷却し、８Ｎ−塩酸を加え、トルエン８００　
ｗｔｉで抽出し洗液が中性になる首で水洗をくり返す。

溶媒を減圧留去し残った油状物に硫酸水素カリウム４ｆ
を加え、１６０°Ｃで２時間窒素雰囲気下で脱水する。

冷却後、硫酸水素カリウムｔｙｓ別しトルエン８００　
ｍｌを加え水洗する。溶媒を減圧留去し、新しいトルエ
ン’ｌＯ鰐１で再結晶して得られためが目的の４−メチ
ル−（４’−（）ランス−４“−（トランス−４′″−
エチルシクロヘキシル）シクロヘキシル）シクロヘキセ
ン−１′−イル）ベンゼンである。収Ｊ１４．６ｆ、収
率４５％。その結晶−スメクチック点は５９．４°Ｃ，
スメクチック−ネマチック点は２８４°Ｃ，ネマチック
−透明点は２８４　”Ｃであった。

以下同様にして次のものが製造できる。

１’４’−（）ランス−４’−（）ランス−４／ｌ／−
エチルシクロヘキシル）シクロヘキシルコシクロヘキセ
ン−１′−イル〕ベンゼン。

４−エチル−（４’−（）ランス−４”−（トランス−
４“′−エチルシクロヘキシル）シクロヘキシル）シク
ロヘキセン−１′−イル〕ベンゼン。

４−プロピル−（４’−（）ランス・−４″−（）ラン
ス−４“′−エチルシクロヘキシル）シクロヘキシルコ
シクロヘキセン−１′−イル〕ベンゼン。

（４’−（トランス−４”−（トランス−４″−プロピ
ルシクロヘキシル）シクロヘキシルコシクロヘキセン−
ｔ’−イル〕ベンゼン。

４−メチル−（４’−（）ランス−４“−（トランス−
４′′−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシルコシ
クロヘキセン−１′−イル〕ベンゼン。

４−エチル−（４’−（）ランス−４“−（トランス−
４“′−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシルコシ
クロヘキセン−１′−イル〕ベンゼン。

４−プロピル−（４’−（トランス−４“−（トランス
−４＃′−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシルｊ
シクロヘキセン−１’　−イル〕ベンゼン。

４−ブチル−（４’−（）ランス−４“−（ト“ランス
−４″′−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキフル〕
シクロヘキセン−１′−イル〕ベンゼン。

４−メトキシ−（４’−（トランス−４″−（）ランス
−４“′−グロビルシクロヘキシル〕シクロ−＼キシル
〕シクロヘキ・七ンー１’−１ル〕ベンゼン。

（４’−（）ランス−４″−（１−ランス−４“′−）
゛チルシクロヘキシル）シクロヘキシルコシクロヘキセ
ン−１′−イル〕ベンゼン。

４−メチル−（４’−（トランス−４”−（＋−ランス
−４”′−ブチルシクロー）キシル）シクロヘキシルコ
シクロヘキセン−１′−イル〕ベンゼン。

４−エチル−（４’−（）ランス−４′−（トランス−
４“′−ブチルシクロヘキシル）シクロへ・■ンル〕シ
クロヘキセンー１′−イル〕ベンゼン。

４−プロピル−（４’−（）ランス−４″−（）ランス
−４５′−ブチルシクロヘキシル）シクロヘキシルコシ
クロヘキセン−１フーイル〕ベンゼン。

４−ブチル−（４’−（トランス−４″−（）ランス−
４″′−ブチルシクロヘキシル）シクロヘキシルコシク
ロヘキセン−１′−イル〕ベンゼン。

４−ペンチル−（４’−（）ランスーイ′−（トランス
−４＃′−ブチルシクロヘキシル）シクロヘキシルコシ
クロヘキセン−１１−イル〕ベンゼン。

４−メトキシ−（４’−（）ランス−４”−（）ランス
−４“′−ノチルシクロヘキシノｉ）シクロヘキシルコ
シクロヘキセン−１′−イル〕−ｑン七ン。

（４’−（）ランス−４７／−（トランス−４″′−ペ
ンチルシクロヘキシル）シクロヘキシルコシクロヘキセ
ン−１′−イル〕ベンゼン。

４−メチル−（４’−（トランス−４”−（）ランス−
４″′−ペンチルシクロヘキシ／Ｉ／）シクロヘキシル
コシクロヘキセン−１′−イル〕ベンゼン。

４−エチル−（４’−（）ランス−４”−（）ランス−
４″′−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキシルコシ
クロヘキセン−１′−イル〕ベンゼン。

４−プロピル−（４’−〔トランス−４”−（）ランス
−４ｎｔ−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキシルコ
シクロヘキセン−１′−イル〕ベンゼン。

４−ブチル−（４’−（）ランス−４”−（トランス−
、ｕｒ−ペンチルシクロヘキシル）シグロヘキシル〕シ
クロヘキセン−１１−イル〕ペンセン。

４−メトキシ−（４’−（）ランス−４“−（トランス
−４”′−ヘンチルシクロヘキシル）シクロヘキシルコ
シクロヘキセン−１′−イル〕ベンゼン。

実施例２（使用例） トランス−４−プロピル−（４′〜シアノフエニル）シ
クロヘキサン　　　　２８％ トランス−４−ペンチル−（４′−シアノフェニル）シ
クロヘキサン　　　　４２％ トランス−４−へグチル−（４’−シアノフェニル）シ
クロヘキサン　　　　８０％ なる組成の液晶組成物のネマチック液晶温度範囲は一８
〜６２°Ｃである。この液晶組成物をセル厚１０μｍの
ＴＮセル（ねじれネマチックセル）に封入したものの動
作しきい電圧は１．５８Ｖ、飽和電圧は２．１２Ｖであ
った。又粘度は２０°Ｃで２８　ｃｐであった。

上記の液晶組成物９５部に本発明の実施例１の４−メチ
ル−（４’−（）ランス〜４“−（トランス−４“′−
エチルシクロヘキシル）シクロヘキシルコシクロヘキセ
ン−１′−イル〕ベンゼンを５部を加えた液晶組成物の
ネマチック温度範囲は−８〜６１．９°Ｃに広が９上記
セルに封入した動作しきい電圧は１．６Ｖ、飽和電圧は
２．２■になった。又２０℃の粘度は２５　ｃｐであシ
、低粘性で広いネマチックレンジをもつ液晶組成物を実
現できた。

以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 （上式中ＲとＲ′は水素原子又は炭素数１〜１０のアル
   キル基又はアルコキシ基を示す）で表わさ゛れる４−置
   換−（４’−（）ランス−４“−（トランス−４“′−
   アルキルシクロヘキシル）シクロヘキシル）シクロヘキ
   セン−１′−イル１ベンゼン。
2. （２）一般式 ％式％（ （上式中ＲとＲ′は水素原子又は炭素ｉｔ〜１０のアル
   キル基又はアルコキシ基を示す）で表わされる４−置換
   −（４’−（）ランス−４“−（トランス−４“′−ア
   ルキルシクロへキシル）シクロヘキシルコシクロヘキセ
   ン−１′−イル１ベンゼンを少なくとも一種含有するこ
   とを特徴とする液晶組成物。