JPS6144863B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は新規な有機化合物に関し、更に詳しく
は液晶材料の一成分として有用な新規な液晶化合
物に関する。 液晶物質は既にねじれた液晶配列を持つネマチ
ツク液晶を利用したいわゆるねじれネマチツクモ
ードの液晶表示素子に広く使用されている他、適
当な色素物質を含有する液晶物質ないし液晶混合
物を用いるゲスト・ホスト効果を利用したカラー
表示素子、更には動的散乱効果を利用したDSM
表示素子、コレステリツク−ネマチツク相転移を
利用した表示素子、電界制御複屈折効果を利用し
たDAP型表示素子等にも利用されている。 これ等に使用される液晶材料は、現在のところ
単独の化合物ではその諸特性、即ち液晶温度範
囲、動作電圧、応答性能等で実用的な使用に耐え
るものではなく、数種の液晶化合物を混合して実
用に耐えるものを得ているのが現状である。 本発明はこの様な実用的な優れた性能を有し且
つ安定性のある液晶組成物を構成する一成分とし
て有用な化合物を提供することを目的とするもの
である。即ち、本発明は一般式 （上式に於てＲは炭素数１〜10のアルキル基を示
す） で表わされる４−（トランス−4′−アルキルシク
ロヘキシル）安息香酸４−シアノ−4″−ビフエ
ニリルエステルである。 本発明の化合物は誘電異方性が正で液晶温度範
囲が広く、かつ透明点の極めて高い安定性にすぐ
れた化合物で、融点が高いため単独では使用でき
ないが、他の液晶化合物、例えばシツフ塩基系、
アゾキシ系、安息香酸フエニルエステル系、シク
ロヘキサンカルボン酸フエニルエステル系、シク
ロヘキサンカルボン酸シクロヘキシルエステル
系、ビフエニル系、フエニルシクロヘキサン系、
フエニルピリミジン系、フエニルメタジオキサン
系などの液晶と相溶性がよく、それ等と混合する
ことにより液晶組成物の透明点を上げて液晶温度
範囲を広げる役目をする、いわゆる高温液晶成分
として有用である。従来同じ様な働きをもつた化
合物としてよく知られている４−シアノ−4″−ペ
ンチル−Ｐ−タ−フエニルや４−シアノ−4′−
（トランス−4″−ペンチルシクロヘキシル）−ビフ
エニルなどと比較してもその効果は大きい。 本発明の化合物は次の如き工程で製造すること
ができる。 即ち４−（トランス−4′−アルキルシクロヘキ
シル）安息香酸に塩化チオニルを作用させてその
酸クロライドとし、それをピリジン中で４−ヒド
ロキシ−4′−シアノフエニルと反応させれば目的
物である４−（トランス−4′−アルキルシクロヘ
キシル）安息香酸４−シアノ−4″−ビフエニリ
ルエステルが得られる。 原料である４−（トランス−4′−アルキルシク
ロヘキシル）安息香酸は次の如き反応経路で合成
することが出来る。 モノブロモベンゼンと４−アルキルシクロヘキ
サノンとのグリニヤール反応により４−アルキル
−１−フエニルシクロヘキサノールを合成する。
次いでラネーニツケルを触媒とし、エタノール中
で水添反応を行い４−アルキル−１−フエニルシ
クロヘキサンのシス体及びトランス体の混合物を
得る。この混合物を減圧蒸留後塩化メチレンを溶
媒とし、塩化アルミニウム存在下、塩化アセチル
とフリーデルクラフト反応により４−（4′−アル
キルシクロヘキシル）アセトフエノンを合成す
る。生成物は常法により塩化アルミニウムを除去
後、減圧蒸留をすることによりシス体と分離され
た４−（トランス−4′−アルキルシクロヘキシ
ル）−アセトフエノンを得る。更に水／ジオキサ
ン混合溶媒中次亜臭素酸ナトリウムにて室温で数
時間酸化反応させ、反応系を酸性にして結晶を析
出させ、それを更に酢酸で再結晶することにより
４−（トランス−4′−アルキルシクロヘキシル）
安息香酸を得る。 以下実施例により本発明の化合物の製造法及そ
の使用例について更に詳細に説明する。 実施例 １ 〔４−（トランス−4′−ペンチルシクロヘキシ
ル）安息香酸４−シアノ−4″−ビフエニリル
エステルの製造〕 ４−（トランス−4′−ペンチルシクロヘキシ
ル）安息香酸７ｇと塩化チオニル4.6ｇを100mlの
ナス型フラスコに入れ加熱溶解し更に30分還流し
てから過剰の塩化チオニルを留去し、20mlの乾燥
トルエンに溶解する。一方、４−ヒドロキシ−
4′−シアノビフエニル５ｇ及び乾燥ピリジン10ｇ
を200mlの三つ口フラスコに入れて撹裄溶解し、
更に乾燥トルエン50mlを加えて撹拌して均一にし
たところへ先の４−（トランス−4′−ペンチルシ
クロヘキシル安息香酸の酸クロライドのトルエン
溶液を滴下斗により徐々に加えて行く。滴下終
了後、ウオーターバスで60℃に温め1.5時間保つ
た後冷却すると結晶が生じる。トルエン200mlを
加えて結晶を溶解してから水20mlを加え、分液
斗に移して酸、アルカリ洗浄した後、更に水洗し
て中性とする。トルエン層を分取し、活性炭２ｇ
を加え70℃まで加温し約15分保つた後冷却し、吸
引過して活性炭を取り除く。次いでトルエンの
一部を常圧留去することによる共沸で水を取り除
いた後、活性アルミナ層を通してからトルエンを
完全に留去し、残つた固体をベンゼン５mlに溶解
して再結晶すると無色針状結晶の目的物が4.8ｇ
得られた。このものは融点（Ｃ−Ｎ点）が128
℃、透明点（Ｎ−Ｉ点）は280℃以上であつた。
（シアノビフエニル系液晶との混融による外挿に
よる推定値は460℃になる）。又このものの元素分
析値は次の通り理論値とよく一致しており目的物
であることが確められた。 分析値（％） 理論値（％）
（C₃₁T₃₃NO₂として） Ｃ 82.7 82.45 Ｈ 7.2 7.37 Ｎ 7.2 7.09 実施例 ２〜５ 実施例１に於ける４−（トランス−4′−ペンチ
ルシクロヘキシル）安息香酸に替え他のアルキル
基を有する４−（トランス−４−アルキルシクロ
ヘキシル）安息香酸を用いる以外は全く同様にし
て夫々に対応する本発明のエステル化合物を得
た。いずれも無色針状結晶で４−（トランス−
4′−エチルシクロヘキシル）安息香酸４−シア
ノ−4″ビフエニリルエステルはＣ−Ｎ点164℃、
Ｎ−Ｉ点300℃以上（外挿値約420℃）、４−（トラ
ンス−4′−プロピルシクロヘキシル）安息香酸４
−シアノ−4″−ビフエニリルエステルはＣ−Ｎ
点165℃、Ｎ−Ｉ点300℃以上（外挿値約420℃）、
４−（トランス−4′−ブチルシクロヘキシル）安
息香酸４−シアノ−4″−ビフエニルエステルは
Ｃ−Ｎ点129℃、Ｎ−Ｉ点300℃以上（外挿値約
460℃）、４−（トランス−4′−ヘプチルシクロヘ
キシル）安息香酸４−シアノ−4″−ビフエニリ
ルエステルは融点（Ｃ−Ｓ点）115℃、Ｓ−Ｎ点
209℃、Ｎ−Ｉ点300℃以上（外挿値約420℃）で
あつた。 実施例 ６（応用例１） なる組成の液晶組成物を調製したところそのネマ
チツク液晶温度範囲は−10〜66℃20℃に於ける粘
度は48cpであつた。この液晶組成物を、透明電
極を施した上にSiO₂膜を形成させ、ラビングに
よる表面配向処理した２枚のガラス基板間に封入
してセル厚10μｍのTNセルを作りその動作電圧
を測定したところ、しきい電圧は1.6V飽和電圧
は2.2Vであつた。 比較のため の代りに従来よく使用されている

【式】を同量使 用したもののネマチツク液晶レンジは−10〜58℃
とせまく、20℃に於ける粘度は42cp、前記と同
じ条件で測定したしきい電圧は1.6V、飽和電圧
は2.2Vであつた。 実施例 ７（応用例２） なる組成の液晶組成物を調製してネマチツク液晶
範囲を測定したところ−10〜57.5℃であつた。又
それを応用例１で使用したのと同じTNセルに封
入して測定したしきい電圧は1.00V、飽和電圧は
1.45Vであつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （上式に於てＲは炭素数１〜10のアルキル基を示
   す） で表わされる４−（トランス−4′−アルキルシク
   ロヘキシル）安息香酸４−シアノ−4″−ビフエ
   ニリルエステル。 ２ 一般式 （上式に於てＲは炭素数１〜10のアルキル基を示
   す） で表わされる４−（トランス−4′−アルキルシク
   ロヘキシル）安息香酸４−シアノ−4″−ビフエ
   ニリルエステルを少くとも１種含有することを特
   徴とする液晶組成物。