JP2001163833A - シクロヘキセン誘導体 - Google Patents
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Abstract
Δn及び低粘度を有する液晶材料であるシクロヘキセン
誘導体を提供する。 【解決手段】 次の一般式(1) 【化1】 (式中、Rは水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基
を示し、Xはシアノ基又はフッ素原子を示し、Y及びZ
はそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子を示す)で表
される、シクロヘキセン誘導体。
Description
導体に関し、詳しくは、高NI点で高い誘電率の異方性
(Δε)、低Δn及び低粘度を有する液晶材料であるシ
クロヘキセン誘導体に関するものである。
に要求される物性として、値電圧が低く、高速応答が可
能で、しかも視野特性に優れていることが望まれる。ま
た、液晶表示素子は車載用材料等の高温に曝される機器
にも使用されるため、室温を含む広い温度範囲で液晶状
態であることが望まれる。しかし、一般的には単独の液
晶化合物で全ての要求性能を満たすことは困難で、数種
類の液晶化合物や液晶以外の化合物を混合することで、
求める性能により近い組成物として使用されている。
に「Δε」ということがある)が正の液晶組成物を用い
る電界効果型液晶表示装置のしきい値電圧は、組成物の
Δεの平方根に反比例することが知られている。特に近
年、ツイストネマチック(TN)液晶素子はバッテリー
駆動式が主流になり、特にしきい値の低い液晶材料が要
求されており、そのためには、大きな正のΔεを有する
液晶材料が重要になる。
に対し影響し、低粘度のもの程その応答速度が大きい。
従って、液晶組成物の配合剤としては、低粘度であるも
のが好ましい。
n」というときは、これを言う)は、液晶表示素子の視
覚特性に大きく影響し、大きくなるとコントラストがは
っきりし、小さくなると視野範囲が広がるという特徴が
あるが、近年視野範囲の広いΔnの液晶材料が好まれる
傾向にある。
す。すなわち結晶相(C)から場合によってスメクチッ
ク相(S)を経由してネマチック相(N)となり、さら
に高温で等方性液体相(I)を示すが、ここでスメクチ
ック相(S)とネマチック相(N)のときに液晶状態で
ある。液晶化合物を含有する液晶材料は室温を含む広い
温度範囲で液晶相を示すことが必要であり、この液晶温
度範囲が広いことは、広範な使用環境において良好な表
示が得られることを意味するものである。よって、CN
点が低く、NI点の高いものが好ましい。特に、高温と
なる使用環境で使用される場合にはNI点は高温側にお
ける表示に影響するため、NI点の高い液晶材料が必要
となる。
は、ビシクロヘキシル(トリ)フッ素が記載されている
が、シクロヘキセン構造をもつ化合物については何ら記
載はなかった。また、特開昭58−18326号公報で
は、トリフルオロ(アルキルシクロヘキシル)シクロヘ
キセンベンゼンが記載されているが、シクロヘキサンと
ベンゼンは直接結合であり−COO−で連結している構
造については何ら記載はなかった。
誘電率の異方性(Δε)、低Δn及び低粘度を有する液
晶材料であるシクロヘキセン誘導体を提供することにあ
る。
を行った結果、下記に示すシクロヘキセン誘導体が、上
記目的を達成し得ることを知見した。
で、下記〔化2〕の一般式(1)で表されるシクロヘキ
セン誘導体を提供するものである。
を示し、Xはシアノ基又はフッ素原子を示し、Y及びZ
はそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子を示す)
導体について詳述する。
般式(1)における式中のRが水素原子又は炭素数1〜
10のアルキル基である。炭素数1〜10のアルキル基
としては、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロ
ピル、ブチル、第2ブチル、第3ブチル、イソブチル、
アミル、第2アミル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、
イソオクチル、第2オクチル、2−エチルヘキシル、メ
トキシメチル、メトキシエチル、メトキシエトキシエチ
ル、エトキシエチル等が挙げられる。その中でも直鎖の
アルキル基が好ましく、特に炭素数1〜6の直鎖のアル
キル基が好ましい。
ば、下記〔化3〕〜〔化8〕に示す化合物No.1〜N
o.6等が挙げれられる。
ることはなく、従来既知の液晶化合物もしくは液晶類似
化合物又はそれらの混合物(母液晶)に配合することに
よって液晶組成物として用いられる。該母液晶としては
例えば下記〔化9〕の一般式で表される化合物又はこれ
らの混合物が挙げられる。
基、アルコキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ
基、アルコキシアルキル基、アルカノイルオキシ基又は
アルコキシカルボニル基を示し、Y2 はシアノ基、ハロ
ゲン原子、炭素原子数1〜8のアルキル基、アルコキシ
基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルコキシア
ルキル基、アルカノイルオキシ基又はアルコキシカルボ
ニル基を示し、Y3 及びY4 は水素原子、ハロゲン原子
又はシアノ基を示し、X1 及びX2 は各々独立に直接結
合手、−CO−O−、−O−CO−、−CH2 O−、−
OCH 2 −、−CH2 CH2 −又は−C≡C−を示し、
mは0、1又は2を示し、環A及び環Bは各々独立にベ
ンゼン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、ピリ
ミジン環又はジオキサン環を示す)
合物の具体例としては、下記〔化10〕の各化合物等が
挙げられる。尚、各化合物におけるY1 、Y2 、Y3 及
びY 4 は、上記一般式〔化9〕におけるものと同じ意味
である。
場合、本発明の化合物の含有量は特に制限は受けない
が、一般には全液晶組成物100重量部中、1〜80重
量部、特に3〜50重量部となるように用いることが好
ましい。
法について説明する。また、試験例により本発明の化合
物を用いた液晶組成物の性質について、更に詳細に説明
する。
1−シアノシクロヘキセン5.9gとエチレングリコー
ル30g、水酸化カリウム7.1gの混合液を還流下7
時間反応させた。冷却し6Nの塩酸で中和し、析出した
結晶を濾過した。さらに水で結晶を洗浄し目的物を得た
(収量5.8g)。
1−カルボキシシクロヘキセン3.0gと2,5−ジフ
ルオロ−6−シアノフェノール1.69g、ジメチルア
ミノピリジン0.07g、TFT15ml溶液にジシク
ロヘキシルカルボジイミド2.4gのTHF5ml溶液
を室温にて滴下した。滴下後3時間反応させ、濾過しウ
エアを除いた。濾液を濃縮しシリカゲルカラムクロマト
クロマトグラフィー(展開溶媒トルエン)にて精製し、
さらに再結晶をメタノール酢酸エチル混合溶媒で行なっ
た(収量3.0g、収率93%)。得られた化合物は、
赤外吸収スペクトル(IR)、 1H−NMRにより目的
物であると同定した。分析結果は各々以下の通りであ
る。
吸収を示した。
736cm-1、1636cm-1、1578cm-1、14
89cm-1、1447cm-1、1350cm-1、122
7cm-1、1134cm-1、1049cm-1、1011
cm-1、964cm-1、926cm-1、856cm-1、
706cm-1、613cm-1、517cm -1
NI点は146℃であった。
1−カルボキシシクロヘキセン3.0gと3,4−ジフ
ルオロフェノール1.64gとジメチルアミノピリジン
0.073gとTHF20mlの混合溶液にジシクロヘ
キシル−カルボジイミド2.6gのTHF10ml溶液
を室温にて滴下した。滴下後室温に5時間反応させた。
反応溶液を濾過し、ウレアを除いた後、濃縮しカラムク
ロマトグラフィー(展開溶媒トルエン)にて行ない、さ
らに再結晶(酢酸エチル/メタノール)混合溶媒にて精
製した(収量2.4g、収率55%)。
(IR)、 1H−NMRにより目的物であると同定し
た。分析結果は各々以下の通りである。
吸収を示した。
651cm-1、1620cm-1、1516cm-1、14
35cm-1、1296cm-1、1227cm-1、999
cm-1、980cm-1、880cm-1、783cm-1、
706cm-1、583cm-1
℃、NI点は118.4℃であった。
Aからなる液晶組成物90重量%に、化合物No.1及
び化合物No.2をそれぞれ10重量%添加した液晶組
成物の物性値(Δn、Δε、粘度)を測定して、外挿値
を算出した。それらの結果を下記〔表1〕に示す。
から、高NI点で高い誘電率の異方性(Δε)、低Δn
及び低粘度を有する液晶材料であることが確認できた。
率の異方性(Δε)、低Δn及び低粘度を有する液晶材
料を提供するものである。
Claims (3)
- 【請求項1】 次の一般式(1) 【化1】 (式中、Rは水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基
を示し、Xはシアノ基又はフッ素原子を示し、Y及びZ
はそれぞれ独立に水素原子又はフッ素原子を示す)で表
される、シクロヘキセン誘導体。 - 【請求項2】 上記一般式(1)において、Xがシアノ
基、Zがフッ素原子である請求項1記載のシクロヘキセ
ン誘導体。 - 【請求項3】 上記一般式(1)において、X及びZが
フッ素原子である請求項1記載のシクロヘキセン誘導
体。
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- 1999-12-13 JP JP35363599A patent/JP2001163833A/ja active Pending
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