JPS632246B2 - - 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、詳しくは液
晶組成物の一成分として有用な液晶化合物に関す
る。

正の誘電異方性を有するネマチツク液晶はねじ
れネマチツクモードの液晶表示素子、ゲスト・ホ
スト効果を利用した表示素子に利用されるのをは
じめ、動的散乱効果を利用したDS型表示素子、
電界制御複屈折効果を利用したDAP型表示素子
等にも利用される。これらに用いられる液晶は室
温を含む低温から高温までの出来だけ広い温度範
囲で液晶状態を示すと共に、水分、空気、光、熱
等に対して安定な物であることが必要である。し
かし単一化合物でこの様な条件を全て満たす様な
ものは現在のところなく、何種類かの液晶化合物
又は非液晶化合物を混合した液晶組成物を使用す
ることによつて一応の目的が達せられている。本
発明は、この様な実用的な性能の優れた安定な液
晶組成物を構成する一成分として有用な液晶化合
物を提供するものである。即ち、本発明の化合物
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（トランス−4′−アル
キルシクロヘキシル）シクロヘキシルメチル４−
フルオロフエニルエーテル及び、少くともその１
種を含有する液晶組成物である。

本発明の化合物は広いネマチツク温度範囲を有
するが融点が高いため、この化合物単独では表示
素子用として実用的に使用できないが、他の液晶
化合物との相溶性にすぐれ、又透明点が高いため
他のＰ型（誘電異方性が正の物）又はＮ型（誘電
異方性が負のもの）の液晶物質、例えばビフエニ
ル系液晶、エステル系液晶、アゾキシ系液晶、シ
クロヘキサンカルボン酸フエニルエステル系液
晶、フエニルシクロヘキサン系液晶、フエニルピ
リミジン系液晶、フエニルメタジオキサン系液晶
などの１種又は数種のものと混合することにより
透明点を上昇させることができ、又低粘度である
ため本化合物を加えることにより応答速度は早く
なり、温度依存性の少ないすぐれた液晶組成物を
得るのに有用である。更に本発明の化合物は誘電
異方性△εは正であるがかなり小さく、それにも
かかわらず動作電圧を低くする使用を有し、又動
作電圧の温度依存性も小さいため動的駆動用液晶
を構成する成分としても有用である。

本発明の化合物は次の様な工程により製造する
ことが出来る。

即ち、まず４−トランス（トランス−4′−アル
キルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボン酸
にハロゲン化剤を反応させてその酸塩化物とし、
それにエタノールを反応させてそのエチルエステ
ルを得る。この場合カルボン酸とエタノールを鉱
酸等を触媒として直接エステル化することにより
得ることも可能である。次いでテトラヒドロフラ
ンの如き溶媒中で水素化アルミニウム、リチウム
（LiAlH₄）を低温で反応させて環元し４−トラン
ス（トランス−4′−アルキルシクロヘキシル）シ
クロヘキシルメチルアルコールとし、これに硫酸
酸性下で臭化水素酸を反応させるとその臭化物が
得られる。これをＰ−フルオロフエノールとアル
コール中でアルカリ存在下に反応させることによ
り目的とする（）式の化合物、即ち４−トラン
ス（トランス−4′−アルキルシクロヘキシル）シ
クロヘキシルメチル４−フルオロフエニルエーテ
ルが得られる。

尚、原料として使用した４−トランス（トラン
ス−4′−アルキルシクロヘキシル）シクロヘキサ
ンカルボン酸は４−アルキルジフエニル−4′−カ
ルボン酸を酢酸を溶媒とし、Pt触媒にて150℃、
50気圧で水添反応を行なつて得られるものを再結
晶により精製して使用した。

以下、実施例により本発明の化合物の製造法及
び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（トランス−4′−ペンチルシク
ロヘキシル）シクロヘキシルメチル４−フルオ
ロフエニルエーテルの製造〕 ４−トランス（トランス−4′−ペンチルシクロ
ヘキシル）シクロヘキサンカルボン酸30.0ｇ
（0.107モル）と塩化チオニル23.8ｇ（0.2モル）を
加熱還流下で１時間反応させ、過剰の塩化チオニ
ルを減圧にて留去して29.8ｇ（0.1モル）の酸塩
化物を得る。これに23ｇ（0.5モル）のエチルア
ルコールを除々に加え、混合物を約60℃で２時間
加熱撹拌する。反応後、冷極してから50mlのｎ−
ヘキサンで抽出し、抽出液を20％塩酸、次いで10
％NaOH水溶液で洗浄し、更に水で中性になる
まで洗浄してからｎ−ヘキサンを留去して29.3ｇ
（0.095モル）の４−トランス（トランス−4′−ペ
ンチルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボン
酸エチルエステルを得る。これをよく乾燥したテ
トラハイドロフラン60mlに溶解し、それを水素化
アルミニウムリチウム2.1ｇ（0.056モル）を乾燥
したテトラハイドロフラン50mlに懸濁させ激しく
撹拌しているところへ滴下する。滴下終了後、還
流下に２時間加熱し、冷却後、過剰の水素化アル
ミニウムリチウムを分解するために注意深く水20
mlを加え、次いでこの混合物を20％硫酸100mlに
除々に加えて無機物が全部溶解するまで撹拌す
る。それを100mlのテトラハイドロフランで抽出
し、水洗し、無水硫酸マグネシウムを用いて乾燥
後テトラハイドロフランを留去し、残留物を25ml
のｎ−ヘキサンで再結晶して21.8ｇ（0.08モル）
の４−トランス（トランス−4′−ペンチルシクロ
ヘキシル）シクロヘキシルメチルアルコールを得
た。このものの融点は128℃であつた。

次に濃硫酸9.2ｇに臭化水素酸（47％）28.8ｇ
を除々に加えて得られる液中に先のアルコールを
全量加え約100℃で４時間加熱撹拌した。放冷後
トルエン20mlを加えて抽出し、抽出液を10％炭酸
ナトリウム水溶液で、次いで水で洗浄した後、ト
ルエンを留去し、残留物をエタノール40mlで再結
晶して14.8ｇ（0.045モル）の４−トランス（ト
ランス−4′−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘ
キシルメチルブロミドを得た。この物の融点は45
℃であつた。一方、４−フルオロフエノール5.16
ｇ（0.046モル）を50mlのエチルアルコールに溶
解し、これに更に1.84ｇの水酸化ナトリウムを５
mlの水に溶解したものを加え、これを加熱還流し
ておき、そこへ先に得られたブロミドの全量
（14.8ｇ）を50mlのエチルアルコール溶解したも
のを滴下して行く。滴下後、加熱還流下で４時間
反応させ、反応終了後放冷し、トルエン50mlを加
えて抽出し、それをまず10％水酸化ナトリウム水
溶液で、次いで水で洗浄後、無水硫酸マグネシウ
ムを用いて乾燥し、更にトルエンを留去して、残
留物をエチルアルコールを用いて２回再結晶して
目的物である４−トランス（トランス−4′−ペン
チルシクロヘキシル）シクロヘキシルメチル４−
フルオロフエニルエーテル11.1ｇ（0.03モル）を
得た。このものはネマチツク液晶物質で、融点
（Ｃ−Ｎ点）は66.5℃、透明点（Ｎ−Ｉ点）は
134.8℃であつた。又このものの元素分析値は下
記の通りで理論値とよく一致した。

分析値(%) 理論値(%)（C₂₃H₃₃OFとして） Ｃ 86.3 86.0 Ｈ 6.9 7.22 実施例 ２、３ 出発原料としてアルキル基の異なつたものを使
用する以外は実施例１と全く同様にして４−トラ
ンス（トランス−4′−プロピルシクロヘキシル）
シクロヘキシルメチル４−フルオロフエニルエー
テル（実施例２）及び４−トランス（トランス−
４−ヘプチルシクロヘキシル）シクロヘキシルメ
チル４−フルオロフエニルエーテルを得た。前者
のＣ−Ｎ点は92.0℃、Ｎ−Ｉ点は132.3℃であり、
後者のＣ−Ｎ点は74.5℃Ｎ−Ｉ点は129.0℃であ
つた。

実施例４（使用例１） 本発明の（）式の化合物15部を含む上記処方
の液晶組成物のＮ−Ｉ点は62.3℃で、（）式の
化合物15部を除いたもののＮ−Ｉ点53.5℃より上
昇し、又粘度は（）式の化合物15部を加えたこ
とにより27cpから25cpに低下した。この液晶組
成物をセル厚10μｍのねじれネマチツク型セルに
封入してその動作特性を測定したところ、しきい
電圧は1.70V、飽和電圧は2.30Vであつた。又△
εは9.9であつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （但し上式に於て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（トランス−4′−アル
   キルシクロヘキシル）シクロヘキシルメチル４−
   フルオロフエニルエーテル。 ２ 一般式 （但し上式に於て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（トランス−4′−アル
   キルシクロヘキシル）シクロヘキシルメチル４−
   フルオロフエニルエーテルを少くとも１種類含有
   することを特徴とする液晶組成物。