JPS6317878A - 液晶化合物および液晶化合物の製造方法 - Google Patents

液晶化合物および液晶化合物の製造方法

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JPS6317878A
JPS6317878A JP60298010A JP29801085A JPS6317878A JP S6317878 A JPS6317878 A JP S6317878A JP 60298010 A JP60298010 A JP 60298010A JP 29801085 A JP29801085 A JP 29801085A JP S6317878 A JPS6317878 A JP S6317878A
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里中 初
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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】 [発明の技術分野] 本発明は電気的表示材料として用いられる液晶化合物に
関する。さらに詳しくは広い温度範囲で液晶相を示すW
i現なチェニルアクリル酸系液晶化合物、この化合物を
含む液晶組成物および前記液晶化合物の製造方法に関す
る。
[発明の技術的背景とその問題点] 液晶は電場や磁場の影響を受(ブて配向をかえて、光散
乱、複屈折等の光学的性質を顕著に変える性質がめり、
広く電気的表示装置に利用されている。
このような表示装置に用いられる液晶に要求される性質
は液晶温度範囲か広く、低粘性でおること、誘電異方性
が高く、化学的に安定であること等の性質が要求される
。
従来3つのベンゼン環を結合した液晶化合物は知られて
いるが、チェニルアクリル酸を含むものは知られていな
い。
また従来の3つのベンゼン環を結合した液晶物質は液晶
相から結晶に変る温度が高いため液晶組成物に加えた場
合、結晶化温度を上昇さゼるためわずか数c!6シか配
合てきないという欠点があった。
[発明の目的コ 2つ以上の環をもつ液晶化合物の中で実用的に比較的多
く用いられていたアゾメチン型のものは転移温度が低く
光学的にも安定であるが、微量の水の存在下で容易に加
水分解し液晶性を失いやすい。一方エステル型のものは
転移温度は比較的高くなるが、水分や光学的には安定で
ある。上記の事情に鑑み、エステル型の化合物で末端基
として極性の大きいシアノ基またはハロゲン物質を結合
し、他方に硫黄を含むチオフェン環を結合させることに
より、分子の長軸方向に、より大きい誘電異方性を与え
る試みから無色で広い温度範囲の化合物を種々研究した
結果、チェニルアクリル酸を含む一連の新規化合物が液
晶性を示すことを見出した。
すなわち、広い液晶温度範囲を有する新規なチェニルア
クリル酸系化合物ならびにこの化合物を含む液晶組成物
を提供することを目的とする。
[発明の構成] すなわち本発明の液晶化合物は、 一般式 Xはシアノ基、またはフッ素原子、塩素原子もしくは臭
素原子を示す)で表わされることを特徴とする。本発明
に含まれる化合物としては、一般式(式中Rは炭素原子
数1〜14の直鎖アルキル基を示V)で表わされる5−
アルキル−?−チェニルアクリル14− (4’ −シ
アノフェノキシカルボニル)フェニル、 一般式 (式中Rは炭素原子数1〜14の直鎖アルキル基を示す
)で表わされる5−アルキル−?−チェニルアクリル酸
4− (4’  −フルオロフェノキシカルボニル)フ
ェニル、 一般式 (式中Rは炭素原子数1〜14の直鎖アルキル基を示す
)で表わされる5−アルキル−2〜チェニルアクリル酸
4− (4’ −クロロフエノキシカルホニル)フェニ
ル、 一般式 (式中Rは炭素原子数1〜14の直鎖アルキル基を示す
)で表わされる5−アルキル−2−チェニルアクリル酸
4− (4’ −ブロモフェノキシカルボニル)フェニ
ルがあげられる。またこれらの製jh方法は (1)一般式 (式中Rは炭素原子数1〜14の直鎖アルキル基を示す
)で表わされる化合物と 一般式 (式中×1よシアノ基、またはフッ素原子、塩素原子も
しくは臭素原子を示す)で表わされる化合物とを悦水剤
の存在下で反応させて 一般式 (式中RおよびXは前記と同じ意味を示¥)で表わされ
る化合物を1ワる方法と、あるいは(2)一般式 (式中Rは炭素原子数1〜14の直鎖アルキル基を示V
)で表わされる化合物を塩素化剤と反応させて 一般式 る酸塩化物とし、次いで 原子もしくは臭素原子を示す)で表わされる化合物を不
活性)8媒中で反応させて 一般式 明細書の浄書(内容に変更なし) 表わされる化合物とを得る方法とがある。
また本発明の液晶組成物は前記一般式(I>で表わされ
る化合物を1種以上含むことを特徴とする。次に本発明
の製造方法について述べる。
製造方法1 この方法において脱水剤としてN−ヒドロキシフタルイ
ミド、N、N’ −ジサクシニイミジルカルポネイト、
N、N’ −ジシクロヘキシルカルボジイミド等が挙げ
られるが、特にN、N’ −ジシクロヘキシルカルボジ
イミドを用いる[N、PravdiCらの方法(J、 
Chem、 Soc、 、 4633.1964月が好
ましい。またN、N’ −ジシクロへキシルカルボジイ
ミドは化合物(Vl)に対し等モル量を用い、ピリジン
の存在下でジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭
素等の溶媒中で脱水反応させ、1段階で目的とする化合
物を得ることができる。
製造方法2 この方法において用いられる塩素化剤としては塩化チオ
ニル、三塩化リン、五塩化リン等が挙げられるが、特に
反応後の処理の容易さから塩化チオニルが好ましい。
塩化チオニルを用いる場合には、式(vl)の5−n−
アルキル−2−チェニルアクリル酸に対して過剰モル量
を用いて還流させ、反応後、塩化チオニルを減圧下で溜
去すればよい。式(■)の5−n−アルキル−2−チェ
ニルアクリル酸クロライドと式(VH)の4−ヒドロキ
シ安息香酸4′ −置換フェニルとの反応はエチルエー
テル、ベンゼン、酢酸エチル等の溶媒中で行なうが、特
に溶解性の面から酢酸エチルが好ましい。また反応中に
生ずる塩化水素を系外に除くために、ピリジン、トリエ
チルアミン等の塩基性物質を加えることが好ましい。
反応後の生成物は有機)8媒抽出、水洗、結晶化等の処
理により目的とする化合物を得ることができる。
本発明で原料として用いる5−n−アルキル−2−チェ
ニルアクリル酸は、本発明者等が先に特許出願した方法
(特願昭59−267133号、特願昭59−2671
34号、特願昭60−55433@ )で製造すること
ができる。
■ 第1段階 、  1 ψ 第3段階   1 ↓ 第4段階   ↓ (式中Rは炭素原子数1〜14の直鎖アルキル基、R1
はRよりも炭素原子数が1だけ少ない直鎖アルキル基を
示す) 第1段階ではチオフェンに、n−アルキルカルボン酸ま
たはn−カルボン酸の酸塩化物または酸無水物を反応さ
せて、式(a>のn−アルキル2−チェニルケトンか製
造される。
第2段階ではn−アルキル2−チェニルケトンをエチレ
ングリコール系溶媒の存在下で抱水ヒドラジンで還元す
ることにより式(b)の2−n−アルキルチオフェンが
製造される。
第3段階ではエチルエーテルを溶媒として2−nアルキ
ルチオフェンをフェニルリチウムと反応させ、次いでN
、N−ジメチルホルムアミドと反応させるが、またはオ
キシ塩化リンを触媒として、2−n−アルキルチオフェ
ンと、N、N−ジメチルホルムアミドと反応させて、式
(C)の5−n−アルキル−2−チオフェンアルデヒド
が製造される。
第4段階では、ナトリウムの存在下で5−n−アルキル
−2−チオフェンアルデヒドと酢酸メチルを還流して得
られる5〜n−アルキル−2−チェニルアクリル酸メチ
ルをアルカリ加水分解するが、または少量のピペリジン
を含むピリジンを溶媒として、5−n−アルキル−2−
チオフェンアルデヒドとマロン酸とを反応させて式(v
l)の5−n−アルキル−2−チェニルアクリル酸がM
mされる。
また本発明のもう一方の原料となる4−ヒドロキシ安息
@酸4′ −置換フェニルは、特開昭58−13560
号の方法を改良した以下の方法(特願昭60−2609
35号)でHAすることができる。
明細書の浄書(内容(こ変更なし) (式中Xはシアノ基またはフッ素原子、塩素原子もしく
は臭素原子を示す。) 第1段階では4−ヒドロキシ安息香酸に塩化アセチルを
反応させて式(e)の4−アセトキシ安息香酸が製造さ
れる。
第2段階では4−7セトキシ安息香酸に式(f)の4−
置換フェノール(4−シアノフェノール、4−フルオロ
フェノール、4−クロロフェノールおよび4−ブロモフ
ェノール)を脱水剤の存在下で反応させて式(g)の4
−アセトキシ安息香酸4′ −置換フェニルが製造され
る。
第3段階では4−アセトキシ安息香酸4′ −置換フェ
ニルをアルコール溶媒中で塩酸により分解して式(VI
)の4−ヒドロキシ安息香酸4′ −置換フェニルを製
造することができる。
式(1)の化合物に混合して使用することのできる他の
ネマチック液晶化合物および非ネマチック液晶化合物と
しては次のような化合物が例示される。
[式中RおよびR′は、それぞれ n−C,H2、Il+l−1n−C,H2m ++−0
−1n−CmH2tr+ 41−’:’−0−1−CN
、−N02のいずれかを表わす(但しmは1〜10の整
数)][式中RおよびR′は、それぞれ n−C,H2ra ++−1n−C,H21) ++−
0−1n−C,H2tl+4−C−0−1−CN、  
−NO2のいずれかを表わす(但しmは1〜10の整数
口R−○−○−R・ [式中RおよびR′は、それぞれ n−C,、lH2m +1−1n−C,H2+a +l
−0−1n−C,82B +1−!−0−1−CN、−
N02のいずれかを表ねg(但しmは1〜1Qの整数口
[式中RおよびR′はそれぞれ n−CmH2m +l−1n−C1,lH2、、l+l
−0−1n−C,82B +1−C−0−1−CN、−
N02のいずれかを表わす(但しmは1〜10の整数)
]R−(E>−〇−R・ [式中Rはn−CmH2m +l−を表わし、R′はn
−C,H2m +1−1n−CtlH2z +l−0−
1n−C,H22+)−C−0−1−CN、  −NO
2のいずれかを表わす(但しmは1〜10の整数)コ[
式中Rはn−C,H2、+l−ヲ表わし、R′はn−C
11lH2m +1−1n−C,H2?、 N−0−1
Q ”m l’l 2 m g−C−1n−C,H2v +
1−c−o−1のいずれかを表わす(但しmは1〜10
の整数)][式中Rはn−C,H2m +l−ヲ表ワシ
、R′はn−C,l’l 2 x +l−1n−C,H
2m +1−o−1Q           Q n−c、 H2m +t−C−1n−C,llH2i’
+l −c−0−n−C,H2、ffl+1−o−c−
o−1−CN、  −NO2のいずれかを表わす(但し
mは1〜10の整数)]n−C1H2m ++−0−1
n−c、 H2m +1−C−1n−Cm H2m n
−C−0−1n−C,H;’ H4l−0−C−0−1
−CN、  −NO2 のいずれかを表わす(但しmは1〜10の整数)][式
中Rはn−C,IIH2m ++−を表わし、R′はn
−C,、、、H2、、、−1n−C,H2:1++−0
−1のいずれかを表わす(但しmは1〜10の整数)]
;式中Rはn−Cy、 H2241−を表わし、R′は
n−C,H2、:、4.−1n−C= H2z 41−
0−1のいずれかを表わす(但しmは1〜10の整数)
][式中Rはn−CyI H2m +1−を表わし、X
はF、Cf、3rのいずれかを表ねV(但しmは1〜1
0の整数)〕 XはF、Cfl、 Brのいずれかを表わす(但しmは
1〜10の整数)] [式中Rはn−C,H2、B−を表わし、XはF、 C
ff1、Brのいずれかを表わす((旦しmは1〜10
の整vi)] 明細方の浄書(内容に変更なし) [式中Rは、n−Cm 82 m +!−を表わし、X
はF、C,e、3rのいずれかを表わす(但しmは1〜
10の整数)] [式中RおよびR′はn−C,H2* +1−1n−C
@ H2m ++−0−を表わし、Xは一〇Nまたは一
3rを表わす (但し、mは1〜10の整数)] 本発明の主な液晶化合物の物理的特性を第1表に示す。
(以下余白) 第1表 [表中の、転移温度欄における( )内の、Cは結晶相
、Nはネマチック液晶相、Sはスメクチック液晶相、I
は等方性液体相、矢印は相転移を表わす。] [発明の実施例] 次に本発明を、実施例および配合例をもって具体的に説
明する。
実施例1 5−エチル−2−チェニルアクリル酸0.91 Cl 
(0、005モル)と4−ヒドロキシ安息@酸4′ −
シアノフェニル1.20 Cl (0,005モル)と
をピリジン5r12を含むジクロロエタン60m、Eに
溶解した。次にN、N’ −ジシクロへキシルカルボジ
イミド1.04 CI (0,005モル)を加えて撹
拌して一夜静置した。生成した尿素体を濾別し、濾液の
溶媒を溜去した。エタノールを7JQえて結晶化して得
た結晶をエタノールから再結晶して下記の化合物1.2
59を冑た。収率 62,0%。
NMR(δ、CD(、i、3) 1.34(t 、 3N、  −CH3)2.88(Q
 、 2H,−Ct12−)6.29(6、1H,Hd
) 6.79(d 、 1M、 Hb) 7.16(d 、 IH,Ha) 7.33(d 、2H,HeまたはHg)7.36(d
 、 2N、HCIまたはHe)7.72(d 、 2
H,Hh) 7.91(cl 、 IH,HC) 8.21(d 12H,If) 実施例2〜7 実施例1における5−エチル−2−チェニルアクリルi
 0.005モルに代えて下記の化合物0.005モル
を用いる以外は同実施例と同様にして第2表に掲げる化
合物を得た。
n−Crz H/トCH=CH−ニーOtl第  2 
 表 実施例8 5−ブチル−2−チェニルアクリル酸1.12 Cl 
(0、005モル〉に塩化チオニル4m!Qを加えて3
0分間還流した。その後、過剰の塩化チオニルを減圧下
で溜去した。次に得られた反応生成物を冷却してエチル
エーテル30m℃を加えた。この溶液を4′−ヒドロキ
シ安息香酸4′−シアノフェニル1.2g (0,00
5モル)を含むピリジン10m℃と1mエチル70m 
!2との混合液に滴下し、撹拌後−夜装置した。この反
応液を希塩酸、水、希苛性ソータ、水の順に処理した。
酢酸エチルを溜去後、エタノールから再結晶して下記の
化合物1.8gを19だ。
収率83.5%。
0.95 (t、 3N、  −CH3)1.22〜1
.85 (m、 4H,−CH2−)2.85 (t、
 2H,−CH2−)6.29 (d、 IH,Hd) 6.78 (d、 IH,Hb) 7.17 (d、 IH,Ha) 7.34 (d、 2H,HeまたはHc+)7.37
 (d、 2)1. HCIまたはHe)7.74 (
d、 2H,Hh) 7.91 (d、 IH,)IC) 8.23 (d、 2M、 Hf) 実施例9〜11 実施例8における4−ヒドロキシ安息香M4′−シアノ
フェニル0.005モルの代りに、下記の化合物0.0
05モルを用いる以外は、同実施例と同様にして第3表
に掲げる化合物を得た。
第3表 (以下余白) 明細書の浄書(内容に変更なし) 実施例12 5−へブチル−2−チェニルアクリル酸1.26 g(
o、oosモル)に塩化チオニル4mJ2を加えて30
分間運流した。その後過剰の塩化チオニルを減圧下で溜
去した。次に得られた反応生成物を冷却してエチルエー
テル30mβを加えた。この溶液を4ヒドロキシ安息香
酸4′−シアノフェニル1.2g(、0,005モル)
を含むピリジン10mftと酢酸エチル70mλとの混
合液に滴下後、室温で一夜静置した。この反応液を希塩
酸、水、希苛性ソーダ、水の順に処理した。酢酸エチル
を溜去後、エタノールから再結晶して下記の化合物2.
1gを得た。収率88.8%。
NMR(δ、CD(、!23> 0−89 (re 3H−−CFI3 )1.31 (
S、 8tl、  −CH2−)明細書の浄書(内容に
変更なし) 1.72 Cm、 2H,−CH2,−)2.84 (
t、 2H,−CH2−)6.29 (d、 1H,H
d) 6.78 (d、 IH,Hb) 7.17 (d、 IH,Ha) 7.34 (d、 2H,HeまたはH(1)7.37
 (d、 2H,Hf;]またはHe)7.73 (d
、 2H,I(h) 7.91 (d、 IH,Hc) 8.23 (d、 2tl、 Hf) 実施例13〜15 実施例12にあける4−ヒドロキシ安息香酸4′−シア
ノフェニル0.005モルに代えて下記の化合物0.0
05モルを用いる以外は、実施例と同様にして第4表に
掲げる化合物を得た。
(以下余白) 第41 実施例16(配合例) 下記の液晶組成物(A)は725°C(\−I)まて液
晶相を示し、結晶化湿度(N = C)はO’C以下で
ある。
n−C5H,1CR)CN   aJ%(IIX= )
n−c3+−+、−oCP)cN17%(手引n−C3
H,,−0ヒヒc8  13%(手引n−C,H,,−
0HCN   17%(重釦n−C,H,,ヒ凹CN 
  10%(手引この組成物(A)95%(重量)に本
発明で得られた下記の化合物5%(重量)を如えた場合
、第5表に示す結果か得られた。
[発明の効果] 7.補正の内容 手 続 補 正 書(方式) %式% 1、事件の表示  !!?願昭6o−29Molo号2
、発明の名称 液晶化合物、液晶組成物および液晶化合物の製造方法 3、補正をする者 神奈川系 川崎化学工業株式会社 4、代理人  〒101 東京都千代田区神H!多町2丁UJ1番地神F)f来由
ビル 電話 03(25/I) 1039  −昭和6
2軍6月30日(発送日) 6、補正の対象 浄δした明細書第11頁、第16頁、第23頁、第37
頁および第38頁を別紙の通り提出する。
以    」二

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Rは炭素原子数1〜14の直鎖アルキル基、Xは
    シアノ基、またはフッ素原子、塩素原子もしくは臭素原
    子を示す)で表わされることを特徴とする液晶化合物。
  2. (2)Xが、シアノ基である特許請求の範囲第1項記載
    の液晶化合物。
  3. (3)Xが、フッ素原子である特許請求の範囲第1項記
    載の液晶化合物。
  4. (4)Xが、塩素原子である特許請求の範囲第1項記載
    の液晶化合物。
  5. (5)Xが、臭素原子である特許請求の範囲第1項記載
    の液晶化合物。
  6. (6)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Rは炭素原子数1〜14の直鎖アルキル基、Xは
    シアノ基、またはフッ素原子、塩素原子もしくは臭素原
    子を示す)で表わされる化合物を1種以上含むことを特
    徴とする液晶組成物。
  7. (7)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Rは炭素原子数1〜14の直鎖アルキル基を示す
    )で表わされる化合物と 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Xはシアノ基、またはフッ素原子、塩素原子もし
    くは臭素原子を示す)で表わされる化合物とを脱水剤の
    存在下で反応させて 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中RおよびXは前記と同じ意味を示す)で表わされ
    る化合物を得ることを特徴とする液晶化合物の製造方法
    。
  8. (8)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Rは炭素原子数1〜14の直鎖アルキル基を示す
    )で表わされる化合物を塩素化剤と反応させて 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Rは前記と同じ意味を示す)で表わされる酸塩化
    物とし、次いで 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Xはシアノ基、またはフッ素原子、塩素原子もし
    くは臭素原子を示す)で表わされる化合物と反応させて 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中RおよびXは前記と同じ意味を示す)で表わされ
    る化合物を得ることを特徴とする液晶化合物の製造方法
    。
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