JP2830213B2 - エーテル系ジオキサン誘導体 - Google Patents
エーテル系ジオキサン誘導体Info
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- JP2830213B2 JP2830213B2 JP29950889A JP29950889A JP2830213B2 JP 2830213 B2 JP2830213 B2 JP 2830213B2 JP 29950889 A JP29950889 A JP 29950889A JP 29950889 A JP29950889 A JP 29950889A JP 2830213 B2 JP2830213 B2 JP 2830213B2
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- Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気光学的表示材料、更に詳しくは液晶表示
装置に有用な新規な化合物に関する。
装置に有用な新規な化合物に関する。
液晶表示セルの代表的なものにエム・シャット（M.Sc
hadt）等［APPLIED PHYSICS LETTERS 18,127〜128（197
1）］によって提案された電界効果型セル（フィールド
・エフェクト・モード・セル）又はジー・エイチ・ハイ
ルマイマー（Ｇ・Ｈ・Heilmeier）等〔PROCEEDING OF T
HE I.E.E.E.56 1162〜1171（1968）〕によっで提案され
た動的光散型セル（ダイミック・スキャッタリング・モ
ード・セル）又はジー・エイチ・ハイルマイヤー（Ｇ・
Ｈ・Heilmeier）等〔APPLIED PHYSICS LETTERS 13,91
（1968）〕あるいはディー・エル・ホワイト（Ｄ・Ｌ・
White）等〔JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 45,4718（197
4）〕によって提案されたゲスト・ホスト型セルなどが
ある。
hadt）等［APPLIED PHYSICS LETTERS 18,127〜128（197
1）］によって提案された電界効果型セル（フィールド
・エフェクト・モード・セル）又はジー・エイチ・ハイ
ルマイマー（Ｇ・Ｈ・Heilmeier）等〔PROCEEDING OF T
HE I.E.E.E.56 1162〜1171（1968）〕によっで提案され
た動的光散型セル（ダイミック・スキャッタリング・モ
ード・セル）又はジー・エイチ・ハイルマイヤー（Ｇ・
Ｈ・Heilmeier）等〔APPLIED PHYSICS LETTERS 13,91
（1968）〕あるいはディー・エル・ホワイト（Ｄ・Ｌ・
White）等〔JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 45,4718（197
4）〕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の中で現在主流をなすものは、
電界効果型セルの一種のTN型セルである。このTN型セル
においては、G.BauerによってMol.Gryst.Liq.Cryst.63,
45（1981）に報告されているように、セル外観を損う原
因となるセル表面での干渉縞の発生を防止するために、
セルに充填される液晶材料の屈折率の異方性（Δｎ）と
セルにおける液晶層の厚さ（ｄ）μｍの積を或る特定の
値に設定する必要がある。実用的に使用される液晶表示
セルは、Δｎ・ｄの値が0.5、1.0、1.6又は2.2のいずれ
かに設定さている。通常、Δｎ・ｄの値を0.5に設定し
た場合、視角特性が良くなるという特徴があり、Δｎ・
ｄの値を1.0、1.6又は2.2に設定した場合、正面からの
コントラストが良くなるという特徴がある。従って、ど
の方向からも見やすい視角特性を重視する液晶表示セル
の場合は、Δｎ・ｄの値を0.5に設定し、特に正面から
のコントラストを重視する液晶表示セルの場合は、Δｎ
・ｄの値を1.0、1.6又は2.2に設定するのが普通であ
る。
電界効果型セルの一種のTN型セルである。このTN型セル
においては、G.BauerによってMol.Gryst.Liq.Cryst.63,
45（1981）に報告されているように、セル外観を損う原
因となるセル表面での干渉縞の発生を防止するために、
セルに充填される液晶材料の屈折率の異方性（Δｎ）と
セルにおける液晶層の厚さ（ｄ）μｍの積を或る特定の
値に設定する必要がある。実用的に使用される液晶表示
セルは、Δｎ・ｄの値が0.5、1.0、1.6又は2.2のいずれ
かに設定さている。通常、Δｎ・ｄの値を0.5に設定し
た場合、視角特性が良くなるという特徴があり、Δｎ・
ｄの値を1.0、1.6又は2.2に設定した場合、正面からの
コントラストが良くなるという特徴がある。従って、ど
の方向からも見やすい視角特性を重視する液晶表示セル
の場合は、Δｎ・ｄの値を0.5に設定し、特に正面から
のコントラストを重視する液晶表示セルの場合は、Δｎ
・ｄの値を1.0、1.6又は2.2に設定するのが普通であ
る。
一方、実用的に使用されている液晶表示セルにおける
液晶層の厚さは、通常、６〜10μｍの限定された範囲で
或る値に設定されるため、Δｎ・ｄの値を0.5に設定す
る場合は、Δｎの値の小さな液晶材料が必要となり、Δ
ｎ・ｄの値を1.0、1.6又は2.2に設定する場合は、逆
に、Δｎの値の大きな液晶材料が必要となる。このよう
に、液晶表示セルの表示特性に応じてΔｎの値が小さい
液晶材料とΔｎの値が大きい液晶材料が必要とされる。
液晶層の厚さは、通常、６〜10μｍの限定された範囲で
或る値に設定されるため、Δｎ・ｄの値を0.5に設定す
る場合は、Δｎの値の小さな液晶材料が必要となり、Δ
ｎ・ｄの値を1.0、1.6又は2.2に設定する場合は、逆
に、Δｎの値の大きな液晶材料が必要となる。このよう
に、液晶表示セルの表示特性に応じてΔｎの値が小さい
液晶材料とΔｎの値が大きい液晶材料が必要とされる。
また、TN型セルにおいては混合液晶の誘電率異方性
（Δε）が正である必要があるためΔεの値が大きく、
しきい値電圧が低いネマチック液晶化合物が必要とされ
ている。
（Δε）が正である必要があるためΔεの値が大きく、
しきい値電圧が低いネマチック液晶化合物が必要とされ
ている。
Δｎの値が比較的小さく、大きい正のΔεを有する化
合物として一般式 で表わされる化合物（式中、Ｒはアルキル基を表わす。
以下、DPという。）が知られているが、本発明が解決し
ようとする課題は、Δｎの値がDPと同程度に小さく、DP
よりΔεが大きく、しきい値電圧の低いネマチック液晶
化合物を提供することにある。
合物として一般式 で表わされる化合物（式中、Ｒはアルキル基を表わす。
以下、DPという。）が知られているが、本発明が解決し
ようとする課題は、Δｎの値がDPと同程度に小さく、DP
よりΔεが大きく、しきい値電圧の低いネマチック液晶
化合物を提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するために、 一般式（Ｉ） （式中、Ｒは炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基を表
わし、ＸはＨ又はＦを表わし、 は、トランス配置を表わす。） で表わされる化合物を提供とする。
わし、ＸはＨ又はＦを表わし、 は、トランス配置を表わす。） で表わされる化合物を提供とする。
本発明に係わる式（Ｉ）の化合物は次の製造方法に従
って製造することができる。
って製造することができる。
（上記反応式におけるＲ及びＸは夫々、式（Ｉ）におけ
るＲ及びＸと同じ意味をもち、ＹはBr又はClを表わ
す。） 第１段階−マロン酸ジエチルエステルを無水エタノー
ル中でナトリウムエトキシドの存在下に、式（II）の化
合物と還流温度で反応させて、式（III）の化合物を製
造する。
るＲ及びＸと同じ意味をもち、ＹはBr又はClを表わ
す。） 第１段階−マロン酸ジエチルエステルを無水エタノー
ル中でナトリウムエトキシドの存在下に、式（II）の化
合物と還流温度で反応させて、式（III）の化合物を製
造する。
第２段階−式（III）の化合物を無水テトラヒドロフ
ラン（以下、THFという。）の如きエーテル系溶媒中
で、水素化リチウムアルミニウム（以下、LiAlH4とい
う。）で還元して、式（IV）の化合物を製造する。
ラン（以下、THFという。）の如きエーテル系溶媒中
で、水素化リチウムアルミニウム（以下、LiAlH4とい
う。）で還元して、式（IV）の化合物を製造する。
第３段階−式（IV）の化合物をトルエン中で、ｐ−ト
ルエンスルホン酸・１水和物の如き酸性触媒の存在下
に、式（Ｖ）の化合物と還流温度で反応させて脱水し
て、本発明に係わる式（Ｉ）の化合物を製造する。
ルエンスルホン酸・１水和物の如き酸性触媒の存在下
に、式（Ｖ）の化合物と還流温度で反応させて脱水し
て、本発明に係わる式（Ｉ）の化合物を製造する。
斯くして製造された本発明に係わる式（Ｉ）の化合物
の中で、代表的な化合物の相転移温度を第１表に掲げ
る。
の中で、代表的な化合物の相転移温度を第１表に掲げ
る。
（表中、Ｃは結晶相、Ｎはネマチック相、Ｉは等方性液
体相を夫々表わす。） 本発明に係る式（Ｉ）の化合物は、正の誘電率の異方
性を有するネマチック液晶化合物であり、従って例え
ば、負の誘電率の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、また正又は負の誘電率の異方
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。
体相を夫々表わす。） 本発明に係る式（Ｉ）の化合物は、正の誘電率の異方
性を有するネマチック液晶化合物であり、従って例え
ば、負の誘電率の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、また正又は負の誘電率の異方
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（Ｉ）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−置換安
息香酸４′−置換フェニルエステル、４−置換シクロヘ
キサンカルボン酸４′−置換フェニルエステル、４−置
換シクロヘキサンカルボン酸４′−置換ビフェニルエス
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′−置換フェニルエステル、４−（４−
置換シクロヘキシル）安息香酸４′−置換フェニルエス
テル、４−（４−置換シクロヘキシル）安息香酸４′−
置換シクロヘキシルエステル、４−置換４′−置換ビフ
ェニル、４−置換フェニル−４′−置換シクロヘキサ
ン、４−置換４″−置換ターフェニル、４−置換ビフェ
ニル４′−置換シクロヘキサン、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。
とのできる好ましい代表例としては、例えば４−置換安
息香酸４′−置換フェニルエステル、４−置換シクロヘ
キサンカルボン酸４′−置換フェニルエステル、４−置
換シクロヘキサンカルボン酸４′−置換ビフェニルエス
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′−置換フェニルエステル、４−（４−
置換シクロヘキシル）安息香酸４′−置換フェニルエス
テル、４−（４−置換シクロヘキシル）安息香酸４′−
置換シクロヘキシルエステル、４−置換４′−置換ビフ
ェニル、４−置換フェニル−４′−置換シクロヘキサ
ン、４−置換４″−置換ターフェニル、４−置換ビフェ
ニル４′−置換シクロヘキサン、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表はネマチック液晶材料として現在母体液晶とし
て汎用されている混合液晶（Ａ）の70重量％と第１表に
示した式（Ｉ）の化合物No.1とNo.2及びNo.1と類似の化
学構造を有し、Δｎが比較的低く、大きい正のΔεを有
する化合物（ａ）の各々の30重量％とから成る各混合液
晶について測定されたΔｎとΔεとしきい値電圧を掲示
し、比較のために混合液晶（Ａ）自体について測定され
たΔｎとΔεを掲示したものである。
て汎用されている混合液晶（Ａ）の70重量％と第１表に
示した式（Ｉ）の化合物No.1とNo.2及びNo.1と類似の化
学構造を有し、Δｎが比較的低く、大きい正のΔεを有
する化合物（ａ）の各々の30重量％とから成る各混合液
晶について測定されたΔｎとΔεとしきい値電圧を掲示
し、比較のために混合液晶（Ａ）自体について測定され
たΔｎとΔεを掲示したものである。
尚、混合液晶（Ａ）は、 から成るものであり、化合物（ａ）は、次式で表わされ
るものである。
るものである。
第２表に掲示したデータから、式（Ｉ）の化合物は負
の誘電率異方性を有する混合液晶（Ａ）に加えた時、Δ
ｎを低下させ、かつ、誘電率異方性を増加させることが
できる。本発明の化合物は、本発明の化合物を構造類似
のDP系の化合物（ａ）と比較すると、混合液晶のΔｎが
同程度に小さく、誘電率異方性の増加効果は非常に大き
く、しきい値電圧の低下効果がより大きいことが明確で
ある。
の誘電率異方性を有する混合液晶（Ａ）に加えた時、Δ
ｎを低下させ、かつ、誘電率異方性を増加させることが
できる。本発明の化合物は、本発明の化合物を構造類似
のDP系の化合物（ａ）と比較すると、混合液晶のΔｎが
同程度に小さく、誘電率異方性の増加効果は非常に大き
く、しきい値電圧の低下効果がより大きいことが明確で
ある。
実施例１ 無水エタノール65mlと金属ナトリウム3.05g（0.133グ
ラム原子）より調製したNaOC2H5の溶液に、マロン酸ジ
エチルエステル21.2g（0.133モル）と式CH3O−(CH2)3−
Clで表わされる化合物13.1g（0.121モル）を攪拌しなが
ら48〜50℃で加えた後、還流温度で７時間反応させた。
反応混合物を冷却した後、反応混合物を冷却した飽和塩
化アンモニウム水溶液中に加え、反応生成物を酢酸エチ
ルで抽出した。抽出液を水洗、乾燥した後、溶媒を留去
して得られた粗生成物を高真空下に蒸留して精製し、下
記化合物16.8g（0.0724モル）を得た。（収率60％） 次に、無水THF中にLiAlH4 4.6g（0.12モル）を加えた
後、これらを攪拌しながら、前段階で得られた化合物1
4.3（0.0616モル）の無水THF溶液30mlを、10〜20℃で滴
下した後、室温で７時間、さらに還流温度で７時間反応
させた。
ラム原子）より調製したNaOC2H5の溶液に、マロン酸ジ
エチルエステル21.2g（0.133モル）と式CH3O−(CH2)3−
Clで表わされる化合物13.1g（0.121モル）を攪拌しなが
ら48〜50℃で加えた後、還流温度で７時間反応させた。
反応混合物を冷却した後、反応混合物を冷却した飽和塩
化アンモニウム水溶液中に加え、反応生成物を酢酸エチ
ルで抽出した。抽出液を水洗、乾燥した後、溶媒を留去
して得られた粗生成物を高真空下に蒸留して精製し、下
記化合物16.8g（0.0724モル）を得た。（収率60％） 次に、無水THF中にLiAlH4 4.6g（0.12モル）を加えた
後、これらを攪拌しながら、前段階で得られた化合物1
4.3（0.0616モル）の無水THF溶液30mlを、10〜20℃で滴
下した後、室温で７時間、さらに還流温度で７時間反応
させた。
反応混合物冷却した後、反応混合物に水2mlとTHF8ml
の混合溶液を10〜20℃で滴下して、残余の水素化物を分
解した後、さらに５％水酸化ナトリウム水溶液10mlを加
えて２時間還流した。
の混合溶液を10〜20℃で滴下して、残余の水素化物を分
解した後、さらに５％水酸化ナトリウム水溶液10mlを加
えて２時間還流した。
反応混合物を５〜10℃に冷却した後、生じた水酸化物
を濾過し、溶媒を留去して粗生成物を得た。これを、高
真空下に蒸留して精製し、下記化合物6.7g（0.045モ
ル）を得た。（収率73％） 次に、この化合物3.4g（0.023モル）及び４−シアノ
ベンズアルデヒド3.0g（0.023モル）に、トルエン40ml
及びｐ−トルエンスルホン酸・１水和物44mg（0.23ミリ
モル）を加えた後、これらを攪拌しながら還流温度で1.
5時間脱水反応を行なった。反応混合物を室温まで冷却
した後、トルエン層を分離した後、トルエン層を飽和炭
酸水素ナトリウム水溶液及び飽和食塩水で洗浄し、次い
で乾燥した後、トルエンを留去して粗生成物を得た。こ
の粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーを用
いて精製した後、エタノールから再結晶させて精製し、
下記化合物2.5g（0.0096モル）を得た。（収率42％） 転移温度 74℃（Ｃ→Ｉ） 45℃（Ｉ→Ｎ） 実施例２ 実施例１において、４−シアノベンズアルデヒドに代
えて、３−フルオロ−４−シアノベンズアルデヒド3.4g
（0.023モル）を用いた以外は実施例１と同様にして下
記化合物を得た。
を濾過し、溶媒を留去して粗生成物を得た。これを、高
真空下に蒸留して精製し、下記化合物6.7g（0.045モ
ル）を得た。（収率73％） 次に、この化合物3.4g（0.023モル）及び４−シアノ
ベンズアルデヒド3.0g（0.023モル）に、トルエン40ml
及びｐ−トルエンスルホン酸・１水和物44mg（0.23ミリ
モル）を加えた後、これらを攪拌しながら還流温度で1.
5時間脱水反応を行なった。反応混合物を室温まで冷却
した後、トルエン層を分離した後、トルエン層を飽和炭
酸水素ナトリウム水溶液及び飽和食塩水で洗浄し、次い
で乾燥した後、トルエンを留去して粗生成物を得た。こ
の粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーを用
いて精製した後、エタノールから再結晶させて精製し、
下記化合物2.5g（0.0096モル）を得た。（収率42％） 転移温度 74℃（Ｃ→Ｉ） 45℃（Ｉ→Ｎ） 実施例２ 実施例１において、４−シアノベンズアルデヒドに代
えて、３−フルオロ−４−シアノベンズアルデヒド3.4g
（0.023モル）を用いた以外は実施例１と同様にして下
記化合物を得た。
転移温度 52℃（Ｃ→Ｉ） 5℃（ＩＮ） 〔発明の効果〕 本発明に係わる式（Ｉ）の化合物は、一般的な混合液
晶を添加した場合、混合液晶の誘電率異方性を上昇さ
せ、しきい値電圧を効果的に低下せしめ、尚かつ屈折率
の異方性が比較的小さいという特色をもっている。
晶を添加した場合、混合液晶の誘電率異方性を上昇さ
せ、しきい値電圧を効果的に低下せしめ、尚かつ屈折率
の異方性が比較的小さいという特色をもっている。
従って、本発明に係わる式（Ｉ）の化合物は視角特性
のよい低電圧駆動の液晶表示セルを製作するための材料
として極めて有用である。
のよい低電圧駆動の液晶表示セルを製作するための材料
として極めて有用である。
Claims (1)
- 【請求項１】一般式 （式中、Ｒは炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基を表
わし、ＸはＨ又はＦを表わし、 はトランス配置を表わす。） で表わされる化合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29950889A JP2830213B2 (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | エーテル系ジオキサン誘導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29950889A JP2830213B2 (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | エーテル系ジオキサン誘導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03161484A JPH03161484A (ja) | 1991-07-11 |
| JP2830213B2 true JP2830213B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=17873492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29950889A Expired - Fee Related JP2830213B2 (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | エーテル系ジオキサン誘導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2830213B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5314962A (en) * | 1987-04-07 | 1994-05-24 | Mitsubishi Petrochemical Company Limited | ABA type block copolymers |
-
1989
- 1989-11-20 JP JP29950889A patent/JP2830213B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03161484A (ja) | 1991-07-11 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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