JPS6039252B2 - 新規シクロヘキサン系液晶化合物 - Google Patents

新規シクロヘキサン系液晶化合物

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JPS6039252B2
JPS6039252B2 JP22119782A JP22119782A JPS6039252B2 JP S6039252 B2 JPS6039252 B2 JP S6039252B2 JP 22119782 A JP22119782 A JP 22119782A JP 22119782 A JP22119782 A JP 22119782A JP S6039252 B2 JPS6039252 B2 JP S6039252B2
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JP
Japan
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liquid crystal
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crystal compound
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JP22119782A
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JPS59110652A (ja
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晴義 高津
久人 佐藤
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DIC Corp
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Priority to DE3339218A priority patent/DE3339218C2/de
Priority to US06/546,511 priority patent/US4558151A/en
Priority to CH5884/83A priority patent/CH654825A5/de
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気光学的表示材料として有用なシク*ロヘキ
サン誘導体の新規ネマチック液晶化合物に関する。
本発明によって提供される新規ネマチック液晶化合物は
、一般式〔式中、R,びR2は夫々炭素数1〜7の直鏡
状アルキル基を表わす。
〕で表わされる化合物である。
液晶表示セルの代表的なものにェム・シャット(M・S
chadt)等〔APPLIED PHYSICSLE
TTERS 18 127〜128(1971)〕によ
って提案された電界効果型セル(フィールド・ェフェク
ト・モード・セル)又はジー・エイチ・ハイルマイヤ
ー( G・日・・Heilmeier )等〔PROC
EEDING OF THE I.E.E.E.56
1162〜1171(1968)〕によって提案された
動的光散型セル(ダイミツク・スキヤツタリング・モー
ド・セル)又はジー・エイチ・ハイィルマイヤー(G・
日・Heilmeier)等〔APPLIED PHY
SICSLETTERS 13 91(1968)〕あ
るいはデイー・ェル・ホワイト(D L White
)等〔JOURNAL OF APPLIED PHY
SICS 45,4718(1974)〕によって提
案されたゲスト・ホスト型セルなどがある。
これらの液晶表示セルに用いられる液晶材料には種々の
特性が要求されるが、室温を含む広い温度範囲でネマチ
ック相を有することは各種表示セルに共通して要求され
ている重要な特性である。
このような特性を有する実用可能な材料の多くは、通常
、室温付近にネマチック相を有する化合物と室温より高
い温度領域にネマチック相を有する化合物から成る数種
又はそれ以上の成分を混合することによって調製される
。現在実用的に使用される上記の如き混合液晶の多くは
、少なくとも一30qo〜+6500の全温度範囲に亘
つてネマチック相を有することが要求されている。かか
る要求を満すために、室温より高い温度領域にネマチッ
ク相を有する化合物として、4,イー置換ターフェニル
、4,4′一置換ビフェニルシクロヘキサン、4,4′
−置換ペンゾイルオキシ安息香酸フヱニルェステルの如
き、約100COの結晶相ーネマチック相転移温度(C
−N点)を有すると共に約200℃のネマチック相一等
方性液体相転移温度(N−1点)を有する化合物が使用
される場合が多い。しかしながら、これらの化合物は、
得られる混合液晶の粘度を上昇せしめ、このことによっ
て応答速度を低下せしめる好ましからざる性質を有して
いる。本発明に係る式(1)の化合物は、この性質が改
良された新規な化合物である。
即ち、他の1種又は2種以上のネマチック液晶化合物と
混合することによって65午0以上のN−1点を有する
実用可能な混合液晶を調製する際、前記公知の液晶化合
物に比べて混合液晶の粘度上昇を遥かに小幅に抑えるこ
とができる。本発明に係る式(1)の化合物は例えば次
の製造方法に従って製造することができる。
第1段階−式(ロ)の化合物に二硫化炭素あるいはニト
ロベンゼン中で塩化アセチルと無水塩化アルミニウムを
反応させて式(m)の化合物を製造する。
第2段階−式(m)の化合物にジオキサン中で次亜塩素
酸ナトリウムあるいは次亜臭素酸ナトリウムの水酸化ナ
トリウム溶液を反応させて式(W)の化合物を製造する
第3段階−式(W)の化合物を水酸化ナトリウム溶液中
でRu−C等の還元触媒で水素還元した後、酸性にし遊
離したカルボン酸をとりだし、これを熱転移し式(V)
の化合物を製造する。
第4段階− 式(V)の化合物にハロゲン化剤を反応さ
せて式(町)の化合物(式中、×はハロゲン原子である
)を製造する。式(W)の化合物において好ましい×は
塩素原子であり、ハロゲン化剤として塩化チオニルを用
いればよい。
第5段階−第4段階で製造された式(の)の化合物に、
エーテル、ベンゼン、トルェンの如き不活性有機溶媒中
で、ピリジンの如き塩基性化合物を触媒としてトランス
−4−アルキルシクロヘキサノールを反応させ本発明に
係る式(1)の化合物を製造する。
斯くして製造される式(1)の代表的な化合物の転移温
度は、第1表に示す通りである。
第1表 ( 表中の転移温度欄における0は結晶相、Sはスメク
チック相、Nはネマチック相、1は等方性液体相、矢印
は相転移を表わす。
)本発明に係る式(1)の化合物は弱い負の誘電率異
方性を有するネマチック液晶化合物であり、従って例え
ば、負又は弱い正の譲霞率異方性を有する他のネマチッ
ク液晶化合物との混合物の状態で動的光散乱型表示セル
の材料として使用することができ、また強い正の誘電率
異方性を有する他のネマチック液晶化合物との混合物の
状態で電界効果型表示セルの材料として使用することが
できる。このように、式(1)の化合物と混合して使用
することのできる好ましい代表例としては、例えば4,
4′−置換安息香酸フェニルェステル、4,4一置換シ
クロヘキサンカルボン酸フェニルェステル、4,4−置
換シクロヘキサンカルボン酸ビフェニルェステル、4(
4−置換シクロヘキサンカルボニルオキシ)安息香酸4
−置換フェニルェステル4(4一置換シクロヘキシル)
安息香酸4−置換フェニルェステル、4(4一置換シク
ロヘキシル)安息香酸4′ー置換シクロヘキシルェステ
ル、4,4′−ビフエニル、4,4′−フエニルシクロ
ヘキサン、4,4′−置換ターフェニル、4,4−ビフ
ェニルシクoヘキサン、2(4′−置換フェニル)5−
置換ピリミジンなどを挙げることができる。
第2表は時分割駆動特性の優れたネマチック液晶材料と
して現在汎用されている母体液晶Aの80重量%と第1
表に示した式(1)の化合物No.1、M.2、No.
3、No.4、No.5、No.6の各々の2の重量%
とから成る各混合液晶について測定されたN−1点と粘
度を掲示し、比較のために母体液晶A自体について測定
されたN−1点と粘度を掲示したものである。
尚、母体液晶は、20重量%のn 16重量%の 16重量%のn 8重量%の 8重量%のn 8重量%の 8重量%の 8重量%の 及び 8重量め%の から成るものである 2表 第2表に掲示したデータから、式(1)の化合物は、混
合液晶の粘度をほとんど上昇させずに、*混合液晶のN
−1点を上昇せしめることが理解できよう。
第2表の約23センチポィズ/2000なる粘度値は、
現在の平均的実用水準にあり、70℃以上のN−1点を
もつ各種の混合液晶の粘度値と比較してかなり低い値で
ある。このように低い粘度の混合液晶から得られるとこ
ろに式(1)の化合物の実用上の高い価値がある。本発
明の効果は、下記の比較実験によっても明らかにされる
化学構造が本発明に係る式(1)の化合物に類似してお
り、且つ、混合液晶のN−1点を高める目的で広く使用
されている式の公知化合物を前記の母体液晶Bに種々の
割合で混合した。
同様に本発明に係る化合物の1つ、即※ち式の化合物を
母体液晶Aに種々の割合で混合した。
斯くして得られた2種類の混合液晶について、夫々のN
−1点と粘度を測定した。これらの測定結果に基いて、
添付図面の第1図に粘度とN−1点の関係を示した。こ
の結果から、代表的な公知の類似化合物を添加した場合
、得られる混合液晶のN−1点の上昇に伴いその粘度が
大幅に上昇ナるのに対して、本発明に係る式(1)の化
合物を添加した場合、得られる液晶混合のN−1点の上
昇に伴う粘度の上昇が遥かに小さいことが理解できるで
あろう。実施例 1 二硫化炭素100必中に無水塩化アルミニウム16.0
夕(0.120hol)を加え室温で燈拝しながら塩化
アセチル7.85夕(0.10仇hol)を加えた。
これを1oo0に冷却し、燈拝しながら式 の化合物 23.0夕(0.10仇hol) を二硫化炭素50の上に溶解させた溶液を滴下し、10
℃で5時間反応させた後室温にもどし2時間反応させた
反応後、二硫化炭素を蟹去した後これを氷水中に加え6
000で1時間燈拝した。冷却後トルヱンで抽出し、水
洗、乾燥しトルェン蟹去後エタノールで再結晶精製し、
下記化合物22.9夕(0.0842mol)を得た。
この化合物をジオキサン230の‘に溶解させ30〜3
5ooに保つ。
これを鷹拝しながら12%次亜塩素酸ナトリウム150
夕、水酸化ナトリウム13.4夕、水13.7ccの溶
液をすばやく滴下した。滴下後40〜50℃で2時間反
応後さらに80o0まで加熱した。反応終了後冷却し塩
酸で酸性にし、析出した結晶をろ過し、水洗後乾燥し、
下記化合物18.7夕(0.0682hol)を得た。
この化合物を85%水酸化ナトリウム3.53夕(0.
075伽ol)水300ccに溶解し、これに5%Ru
−C、水70%の触媒15夕を加え80qo、水素粉t
mで還元した。
還元終了後反応生成物をろ過して触媒を取り除き、ろ液
を希塩酸で酸性にした後、析出物をエーテルで抽出し、
水洗、乾燥後エーテルを留去した。これを窒素気流中、
200℃で2独特間加熱した。熱転移後これをエタノー
ルで再結晶し下記化合物13.5夕(0.0482ho
l)を得た。三 この化合物に塩化チオニル1009を
加え3時間還流した。反応後塩化チオニルを留去した後
、トルェン30ccに溶解した。この溶液を50ccト
ルェンに6.84夕(0.0482mol)のトランス
−4ープロピルシクロヘキサノールと7.6夕のピリジ
ンを溶解した溶液に1000で蝿拝しながら滴下した。
滴下終了後2時間還流温度で反応させ、反応終了後、反
応生成物をトルヱンで抽出した。抽出液を水洗、乾燥後
、この液からトルェンを蟹去し、得られた反応生成物を
エタノールから再結晶させて下記化合物14.4夕(0
.0356mol)を得た。収率 35.6% 転移
温度 15300(C→N)16が○(Nこ1)*実施
例 2 実施例1と同様の要領で下記化合物を得た。
収率 32.6% 転移温度 14〆0(C→N)1
55『0(Nこ1)実施例 3 実施例1と同様の要領で下記化合物を得た。
収率 33.7% 転移温度 140qo(C→N)
151℃(Nこ1)実施例 4 実施例1と同様の要領で下記化合物を得た。
収率 34.8% 転移温度 157℃(C→N)1
69午○(Nこ1)実施例 5 実施例1と同様の要領で下記化合物を得た。
収率 34.1% 転移温度 154oo(C→N)
167o0(Nこ1)*実施例 6 実施例1と同様の要領で下記化合物を得た。
収率 35.9% 転移温度 146oo(C→
N)155つ○(S二N)16ro(Nこ1)
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る化合物の1つであるNo.3の化
合物及び、これと類似構造をもつ公知化合物No.7の
夫々を現在汎用されている母体液晶Aに添加して得られ
る混合液晶の粘度とN−1点の関係を示す図表である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、R_1及びR_2は夫々炭素数1〜7の直鎖状
    アルキル基を表わす。 〕で表わされる化合物。
JP22119782A 1982-10-30 1982-12-17 新規シクロヘキサン系液晶化合物 Expired JPS6039252B2 (ja)

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GB08328728A GB2132612B (en) 1982-10-30 1983-10-27 Nematic liquid crystalline cyclohexyl esters
DE3339218A DE3339218C2 (de) 1982-10-30 1983-10-28 4-[2-(4n-Alkylcyclohexyl)ethyl]cyclohexancarbonsäureester und deren Verwendung als elektro-optische Anzeigematerialien
US06/546,511 US4558151A (en) 1982-10-30 1983-10-28 Nematic liquid crystalline compounds
CH5884/83A CH654825A5 (de) 1982-10-30 1983-10-31 Nematische fluessigkristallverbindungen.

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GB8314077D0 (en) * 1983-05-20 1983-06-29 Secr Defence Disubstituted ethanes
EP0164721A3 (en) * 1984-06-13 1986-02-26 Chisso Corporation Novel liquid crystal compound and liquid crystal composition containing same

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JPS59110652A (ja) 1984-06-26

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