JP2991543B2 - フルオロベンゼン誘導体およびこれを含む液晶組成物 - Google Patents

フルオロベンゼン誘導体およびこれを含む液晶組成物

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JP2991543B2
JP2991543B2 JP3220085A JP22008591A JP2991543B2 JP 2991543 B2 JP2991543 B2 JP 2991543B2 JP 3220085 A JP3220085 A JP 3220085A JP 22008591 A JP22008591 A JP 22008591A JP 2991543 B2 JP2991543 B2 JP 2991543B2
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泰行 後藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフルオロベンゼン誘導体
およびこの誘導体を含有する液晶組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ネマチック液晶相の電気光学効果を利用
した液晶表示装置は従来より種々の分野で広く用いられ
ており、その表示方法としては動的散乱型(DS型)、
ゲストーホスト型(GーH型)、ツイストネマチック型
(TN型)、スーパーツイストネマチック型(STN
型)などが知られている。
【0003】各種表示方式により液晶材料に要求される
特性はさまざまであるが、(1)着色がなく、熱、光、
電気的、化学的に安定であること、(2)ネマチック液
晶温度範囲が室温付近で適正な範囲であること、(3)
電気光学的な応答速度が速いこと、(4)駆動電圧が低
いこと、(5)電圧ー光学特性の立ち上がりが急峻であ
ること、などは、各種表示方式に共通して要求される特
性である。
【0004】しかし、これらの特性を単一成分で満足す
る液晶化合物は、現在のところ知られていないので、こ
れらの特性を得るためには複数のネマチック液晶化合物
またはネマチック液晶類似化合物を混合したネマチック
液晶化合物を用いているのが現状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】例えばSTN型液晶表
示装置を製造する上で液晶セルのなかに液晶材料を封入
した後、セルの配向膜と液晶材料を安定に配向させるこ
とを目的とし、液晶材料のNーI点(ネマチック相ー等
方性液体相転移温度)以上の高温で数時間放置するアニ
ール操作を行なう必要がある。この時液晶材料のNーI
点が高いとアニール操作後に種々の悪影響を及ぼすこと
が知られている。従ってNーI点を好ましくは70℃か
ら100℃程度に調整する必要がある。このような問題
を解決するために従来は2環系液晶材料を多く用いた液
晶組成物でNーI点の調整を行なってきた。一方STN
型表示用液晶材料において光学特性急峻性(γ値)は、
ベンドとスプレーの弾性定数比(K33/K11)が大
きいほど急峻性が高いことが知られている( Euro disp
lay 84 " Liquid Crystal properties in relation to
multiplexing requierment”, Gunter Baur ) 。また現
在知られている2環系液晶材料のK33/K11の弾性
定数比は小さく、NーI点調整のために、液晶組成物中
の2環系液晶材料の成分が多くなると、NーI点の低下
と共にK33/K11の弾性定数比を著しく低下させて
しまう欠点がある。
【0006】従来ネマチック液晶材料の開発において
は、ネマチック相の温度範囲が広いほど優れた化合物と
されてきた。そのような観点から種々の3環系化合物
(6員環を3つ有する化合物)が開発され、なかにはN
ーI点が200℃を越えるような液晶材料も開発され
た。しかし、大きなK33/K11の弾性定数比をも
ち、かつ極めて低いNーI点をもつ化合物はまだ知られ
てはいない。
【0007】本発明の目的は、他の複数のネマチック液
晶またはその類似化合物と混合することにより大きな弾
性定数比K33/K11を保持したまま、ネマチック液
晶組成物のNーI点を任意に調整することができる新規
なフルオロベンゼン誘導体およびこれを含有する液晶組
成物を提供することにある。本願に類似の化合物とし
て、特開昭58ー72528号公報には、
【0008】
【化2】
【0009】(CーS点:40.2℃、SーN点:12
6.0℃、Nー1点:132.7℃)
【0010】
【化3】
【0011】〔C−S点:10.4℃(または21.6
℃ 2変態)、S−I点:125.8℃〕(ここで各転
移点は摂氏温度(℃)で示し、下記の意味を有する。) C−S点:液晶−スメクチック相転移点 S−N点:スメクチック相−ネマチック相転移点 N−I点:ネマチック相−等方性液体相転移点 S−I点:スメクチック相−等方性液体相転移点 C−N点:液晶−ネマチック相転移点 上記のような化合物が開示されているが、これらの透明
点(N−I点またはS−I点)は120℃を越える高温
であり、また、それらの化合物が示す液晶相の大部分は
スメクチック相であるため、ネマチック液晶組成物を構
成する際N−I点の調剤として使用するには好ましく
ない。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式
【0013】
【化4】
【0014】(ここで、R1 、R2 は炭素数1〜10の
アルキル基、nは0または1、Aはトランスー1,4ー
シクロヘキシレンまたは1,4ーフェニレンを示す)で
表されるフルオロベンゼン誘導体化合物、および該化合
物を少なくとも一種含有することを特徴とする液晶組成
物である。本発明の好ましい態様の化合物は次の一般式
群(Iーa)〜(Iーg)により表される化合物であ
る。
【0015】
【化5】
【0016】(これらの式においてR1 およびR2 は、
それぞれ前述した意味をもつ。) 本発明の化合物は、例えば次の製造法に従って製造する
ことができる。以下の式においてR1 、R2 、n、Aは
それぞれ前述の意味をもつ。
【0017】
【化6】
【0018】まず、式(II)で表される置換ベンゼンに
ニトロベンゼンまたは二硫化炭素などの有機溶媒中で、
式(III)で表される置換酢酸クロリドと無水塩化アルミ
ニウムを反応させて式(IV)のケトン誘導体を得る。こ
の式(IV)のケトン誘導体にエーテルあるいはテトラヒ
ドロフラン等の無水溶媒中で金属水素化物を反応させて
式(V)の化合物を得る。
【0019】続いてこのアルコール誘導体を不活性有機
溶媒中で後述の触媒の存在化に常圧で常温から還留温度
の範囲にて脱水反応を行ない、(VI)のエチレン誘導体
を得る。不活性有機溶媒としては、ベンゼン、トルエ
ン、クロロホルム、四塩化炭素、塩化メチレン等が適し
ており、触媒としては、塩化アルミニウム、四塩化ス
ズ、四塩化チタンなどのルイス酸や硫酸、リン酸などの
鉱酸やトルエンスルホン酸などの有機酸を使用できる。
【0020】続いて(VI)のエチレン誘導体を酢酸エチ
ル、エタノール等の有機溶媒中でパラジウムカーボン、
ラーネーニッケル等の触媒存在下常圧にて水素添加反応
を行ない、続いて抽出、洗浄、再結晶等の一連の精製操
作を施すことにより目的の式(I)の化合物を製造す
る。出発原料とした式(II)の置換ベンゼンは、容易に
入手できる原料に周知の反応を適用することにより得ら
れる。すなわち、(II)式でnが1である置換ベンゼン
は、トランスー4ーアルキルシクロヘキシル酢酸クロリ
ドとビス(3ーフルオロフェニル)カドミウム(または
ビス(2ーフルオロフェニル)カドミウム)とのカップ
リングにより得られるケトン誘導体を還元することによ
り得られ、また(II)式でnが0である置換ベンゼンは
3ーフルオロフェニルマグネシウムブロミド(または2
ーフルオロフェニルマグネシウムブロミド)と4ーアル
キルシクロヘキサノンとのグリニヤール反応により得ら
れる置換シクロヘキサノールから脱水反応と還元反応を
経て得ることができる。
【0021】また、本発明の化合物は式(II′)で表さ
れる置換ブロモベンゼンをトリアセチルアセトネート鉄
触媒存在下に式(III)で表される置換酢酸クロリドと反
応させ式(IV)で表される化合物を製造することができ
る。式(IV)以下前述の反応手順に従って式(I)で表さ
れる化合物を製造できる。出発原料とした式(II′)の
置換ブロモベンゼンは、容易に入手できる原料に周知の
反応を適用することにより得られる。すなわち式(I
I′)でnが0である置換ブロモベンゼンは、2,5−
ジブロモフルオロベンゼンと金属マグネシウム作用さ
せて得られる2−フルオロ−4−ブロモフェニルマグネ
シウムブロミドと3−フルオロ−4−ブロモフェニルマ
グネシウムブロミドの混合試薬と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得られる置換シク
ロヘキサノールから脱水反応と還元反応を経た後o−フ
ルオロ置換体とm−フルオロ置換体を分離精製すること
により製造できる。また、式(II′)でnが1である置
換ブロモベンゼンは、トランス−4−アルキルシクロヘ
キシル酢酸クロリドと上述のグリニヤール試薬をトリア
セチルアセトネート鉄触媒存在下に反応させ、得られた
ケトン体を還元反応した後、o−フルオロ置換体とm−
フルオロ置換体を分離精製して製造できる。
【0022】本発明によるこれらの液晶組成物は、式I
で示される化合物の少なくとも一種を包含する2〜25
種、好ましくは3〜15種の成分からなる。その他の構
成成分は、ネマチック物質、特にアゾキシベンゼン化合
物、ベンジリデンアニリン化合物、ビフェニル化合物、
ターフェニル化合物、フェニルまたはシクロヘキシルシ
クロヘキサンカルボキシレート化合物、フェニルシクロ
ヘキサン化合物、シクロヘキシルビフェニル化合物、シ
クロヘキシルシクロヘキサン化合物、シクロヘキシルナ
フタレン化合物、1,4ービスシクロヘキシルベンゼン
化合物、4,4′ービスシクロヘキシルビフェニル化合
物、フェニルピリミジン化合物、またはシクロヘキシル
ピリミジン化合物、フェニルピリダジン化合物、または
シクロヘキシルピリダジン化合物およびそのNーオキシ
ド化合物、フェニルジオキサン化合物またはシクロヘキ
シルジオキサン化合物、フェニルー1,3ージチアン化
合物またはシクロヘキシルー1,3ージチアン化合物、
1,2ージフェニルエタン化合物、1ーフェニルー2ー
シクロヘキシルエタン化合物、1,2ージシクロヘキシ
ルエタン化合物、場合によりハロゲン化されているスチ
ルベン化合物、ベンジルフェニルエーテル化合物、トラ
ン化合物および置換されているケイ皮酸化合物の群に属
する既知物質から選択するのが好ましい。
【0023】本発明の液晶組成物の構成成分として適当
である最も重要な化合物は式 I′で示すことができる。 R′−L−G−E−R″ …( I′) (式中LおよびEはそれぞれ1,4−ジ置換ベンゼン、
シクロヘキサン環、4,4′−ジ置換ビフェニル、フェ
ニルシクロヘキサン、シクロヘキシルシクロヘキサン、
2,5−ジ置換ナフタレン、キナゾリンおよびテトラヒ
ドロキナゾリンから形成される群に属する炭素環または
複素環系化合物の基であり、Gは−CH=CH−、−N
(O)=N−、−CH=CY−、−CH=N(O)−、
−CC−、−CH2 CH2 −、−CO−O−、−CH
2 O−、−CO−S−、−CH2S−、−CH=N−、
またはC−C単結合であり、Yはハロゲン、好ましくは
塩素または−CNであり、そしてR′およびR″は、1
8個まで好ましくは8個までの炭素原子を有するアルキ
ル、アルコキシ、アルカノイルオキシ、アルコキシカル
ボニルまたはアルコキシカルボニルオキシであるが、こ
れらの基の一つはCN、NC、NO2 、CF3 、F、C
lまたはBrでもよい。)これらの化合物の大部分にお
いて、R′およびR″は相互に異なり、これらの基の一
方は大部分の場合にアルキルまたはアルコキシ基であ
る。しかしながら、これらのR′およびR″は他の種々
の置換基に替えることも可能である。これらの物質は既
知の方法により得ることができる。
【0024】本発明による液晶組成物は、式Iで示され
る化合物の一種または二種以上を0.1〜40重量
(%)、好ましくは10〜30重量(%)の量で含有す
る。本発明による組成物はそれ自体慣用である方法で製
造することができる。一般に構成成分を相互に、好まし
くは高められた温度で溶解する。以下、実施例により本
発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例
に限定されるものではない。なお、実施例中の相転移点
は前述のとおりである。
【0025】
【実施例】
実施例1 2ー(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)ー5ー(2
ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)エチル)
フルオロベンゼンの製造((Iーa)式においてR1
プロピル基、R2 がエチル基のもの) ニトロベンゼン160ml中に無水塩化アルミニウム2
7.7gを加え冷却下に4ーエチルフェニル酢酸クロリ
ド31.7gを加え、続いて3ー(2ー(トランスー4
ープロピルシクロヘキシル)エチル)フルオロベンゼン
40gを約1時間で加えた。ついで反応混合物を室温に
て10時間反応し、ニトロベンゼンを留去し、残留物を
希塩酸水溶液中に加えて分解した。生成した粗結晶をト
ルエン100mlにて抽出し、水洗、乾燥した後トルエン
を留去し、残った固形物を酢酸エチルから再結晶精製
し、下記化合物34gを得た。
【0026】
【化7】
【0027】この化合物を無水テトラヒドロフラン50
mlに溶解し、水素化リチウムアルミニウム2.7gと無
水テトラヒドロフラン100mlの混合溶液中に滴下し
た。さらに0℃で1時間かくはん後、反応物に20wt
%硫酸50mlを加え無機物を溶解させ、分離した油状物
をトルエン100mlにて抽出した。分離したトルエン溶
液を10%炭酸水素ナトリウム水溶液にて洗浄後、中性
になるまで水洗した。このトルエン溶液を無水硫酸ナト
リウムで乾燥後pートルエンスルホン酸1.8gを加え
加熱還流させ、生成する水を系外に除去した。反応終了
後室温にまで放冷し、トルエン溶媒を中性になるまで水
洗した。このトルエン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥
後、トルエンを留去し残った固形物を酢酸エチルから再
結晶精製して下記化合物24gを得た。
【0028】
【化8】
【0029】このものは、液晶相を示し、CーS点:7
5.4℃、SーN点:81.2℃、NーI点:173.
6℃であった。この化合物を酢酸エチル150mlに溶解
し3gのPd/C触媒存在下水素添加反応を行ない、触
媒除去後、酢酸エチルを留去し、エタノール、酢酸エチ
ル(1:1)の混合溶媒から再結晶精製し表題の化合
物、2ー(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)ー5ー
(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン(化合物No. 1)を得た。
【0030】このものは液晶相を示しCーN点:53.
2℃、NーI点:54.3℃であった。以下、出発原料
のアルキル鎖長を種々変換した原料を使用して前述の反
応操作に準じて下記化合物を製造する。 2ー(2ー(4ープロピルフェニル)エチル)ー5ー
(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (化合物No. 2) CーN点:51.0℃、NーI点:60.9℃ 2ー(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)ー5ー(2
ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)エチル)
フルオロベンゼン (No. 3) CーN点:46.8℃、NーI点:55.4℃ 2ー(2ー(4ーペンチルフェニル)エチル)ー5ー
(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 4) 2ー(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)ー5ー(2
ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)エチル)フ
ルオロベンゼン (No. 5) 2ー(2ー(4ープロピルフェニル)エチル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 6) 2ー(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)ー5ー(2
ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)エチル)フ
ルオロベンゼン (No. 7) 2ー(2ー(4ーペンチルフェニル)エチル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 8) 2ー(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)ー5ー(2
ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エチル)フ
ルオロベンゼン (No. 9) 2ー(2ー(4ープロピルフェニル)エチル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 10) 2ー(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)ー5ー(2
ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エチル)フ
ルオロベンゼン (No. 11) 2ー(2ー(4ーペンチルフェニル)エチル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 12) 2ー(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)ー5ー(2
ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)エチル)
フルオロベンゼン (No. 13) 2ー(2ー(4ープロピルフェニル)エチル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 14) 2ー(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)ー5ー(2
ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)エチル)
フルオロベンゼン (No. 15) 2ー(2ー(4ーペンチルフェニル)エチル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 16)
【0031】実施例2 実施例1で使用した原料の一つである4ーエチルフェニ
ル酢酸クロリドを換えてトランスー4ーエチルシクロヘ
キシル酢酸クロリドを使用し実施例1の反応操作に準じ
て次の化合物を製造する。((Iーc)式においてR1
がプロピル基、R2 がエチル基のもの) 2ー(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘ
キシル)エチル)フルオロベンゼン(No. 17) 以下、出発原料のアルキル鎖長を種々変換した原料を使
用して実施例1の反応操作に準じて下記化合物を製造す
る。
【0032】2ー(2ー(トランスー4ーエチルシクロ
ヘキシル)エチル)ー5ー(2ー(トランスー4ーエチ
ルシクロヘキシル)エチル)フルオロベンゼン(No. 1
8) 2ー(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキ
シル)エチル)フルオロベンゼン(No. 19) 2ー(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘ
キシル)エチル)フルオロベンゼン(No. 20) 2ー(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(2ー(トランスー4ープロピルシクロ
ヘキシル)エチル)フルオロベンゼン(No.21) 2ー(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘ
キシル)エチル)フルオロベンゼン(No. 22) 2ー(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(2ー(トランスー4ープロピルシクロ
ヘキシル)エチル)フルオロベンゼン(No.23) 2ー(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキ
シル)エチル)フルオロベンゼン(No. 24) 2ー(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘ
キシル)エチル)フルオロベンゼン(No. 25) 2ー(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(2ー(トランスー4ーペンチルシクロ
ヘキシル)エチル)フルオロベンゼン(No.26)
【0033】実施例3 4−エチルフェニル酢酸クロリド45.0gを90mlの
THFに溶解し、トリアセチルアセトネート鉄体1.
74gを加え0℃に冷却し、そこに4−(2−(トラン
ス−4−プロピルシクロヘキシル)エチル)−3−フル
オロブロモベンゼン96.7gと金属マグネシウム7.
56gから調製したグリニヤール試薬のTHF溶液を2
時間かけて滴下し10時間かくはんした後、水100ml
と6N−HC100mlを加えトルエン300mlにて抽
出し有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去し
残留物を酢酸エチルから再結晶精製し下記化合物を製造
する。
【0034】
【化9】
【0035】ここで製造したケトン誘導体を使用して実
施例1の反応操作に準じて次の化合物を製造する。
((Iーb)式においてR1 がプロピル基、R2 がエチ
ル基のもの) 2ー(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)
フルオロベンゼン (No. 27) 以下、出発原料のアルキル鎖長を種々変換した原料を使
用し実施例1の反応操作に準じて下記化合物を製造す
る。
【0036】2ー(2ー(トランスー4ーエチルシクロ
ヘキシル)エチル)ー5ー(2ー(4ーエチルフェニ
ル)エチル)フルオロベンゼン (No. 2
8) 2ー(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(2ー(4ープロピルフェニル)エチル)
フルオロベンゼン (No. 29) 2ー(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)フ
ルオロベンゼン (No. 30) 2ー(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(2ー(4ーペンチルフェニル)エチル)
フルオロベンゼン (No. 31) 2ー(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(2ー(4ープロピルフェニル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 32) 2ー(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)
フルオロベンゼン (No. 33) 2ー(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(2ー(4ーペンチルフェニル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 34) 2ー(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)フ
ルオロベンゼン (No. 35) 2ー(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(2ー(4ープロピルフェニル)エチル)
フルオロベンゼン (No. 36) 2ー(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)フ
ルオロベンゼン (No. 37) 2ー(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(2ー(4ーペンチルフェニル)エチル)
フルオロベンゼン (No. 38) 2ー(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)
フルオロベンゼン (No. 39) 2ー(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(2ー(4ープロピルフェニル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 40) 2ー(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)
フルオロベンゼン (No. 41) 2ー(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(2ー(4ーペンチルフェニル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 42)
【0037】実施例4 2ー(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)ー5ー(ト
ランスー4ープロピルシクロヘキシル)フルオロベンゼ
ンの製造((Iーd)式においてR1 がプロピル基、R
2 がエチル基のもの) ニトロベンゼン300ml中に無水塩化アルミニウム14
5.4gを加え冷却下に4ーエチルフェニル酢酸クロリ
ド95.5gを加え、続いて3ー(トランスー4ープロ
ピルシクロヘキシル)フルオロベンゼン120gを約1
時間で加えた。次いで反応混合物を室温にて10時間か
くはんし、ニトロベンゼンを留去し、残留物を希塩酸水
溶液中に加え、1時間かくはんした。生成した粗結晶を
トルエン500mlにて抽出し、水洗、乾燥した後トルエ
ンを留去し、残った固形物を酢酸エチルから再結晶精製
し、下記化合物160gを得た。
【0038】
【化10】
【0039】この化合物を無水テトラヒドロフラン50
0mlに溶解し、水素化リチウムアルミニウム12.7g
と無水テトラヒドロフラン100mlの混合溶液中に滴下
した。さらに0℃で1時間かくはん後、反応物に20w
t%硫酸500mlを加え無機物を溶解させ、分離した油
状物をトルエン1000mlにて抽出した。分離したトル
エン溶液を10%炭酸水素ナトリウム水溶液にて洗浄
後、中性になるまで水洗した。このトルエン溶液を無水
硫酸ナトリウムで乾燥後p−トルエンスルホン酸10.
8gを加え加熱還流させ、生成する水を系外に除去し
た。反応終了後室温にまで放冷し、トルエン溶媒を中性
になるまで水洗した。このトルエン溶液を無水硫酸ナト
リウムで乾燥後、トルエンを留去し残った固形物を酢酸
エチルから再結晶精製して下記化合物124gを得た。
【0040】
【化11】
【0041】このものは、液晶相を示しCーN点:7
0.3℃、NーI点:212.9℃であった。この化合
物を酢酸エチル350mlに溶解し5gのPd/C触媒存
在下水素添加反応を行ない、触媒除去後、酢酸エチルを
留去し、エタノール、酢酸エチル(1:1)の混合溶媒
から再結晶精製し表題の化合物、2ー(2ー(4ーエチ
ルフェニル)エチル)ー5ー(トランスー4ープロピル
シクロヘキシル)フルオロベンゼン(No. 43)を得
た。
【0042】このものは、液晶相を示しCーN点:4
0.6℃、NーI点:60.7℃であった。以下、出発
原料のアルキル鎖長を種々変換した原料を使用して実施
例4の反応操作に準じて下記化合物を製造する。 2ー(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)ー5ー(ト
ランスー4ーエチルシクロヘキシル)フルオロベンゼン
(No. 44) 2ー(2ー(4ープロピルフェニル)エチル)ー5ー
(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)フルオロベン
ゼン (No. 45) 2ー(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)ー5ー(ト
ランスー4ーエチルシクロヘキシル)フルオロベンゼン
(No. 46) 2ー(2ー(4ーペンチルフェニル)エチル)ー5ー
(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)フルオロベン
ゼン (No. 47) 2ー(2ー(4ープロピルフェニル)エチル)ー5ー
(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)フルオロベ
ンゼン (No. 48) CーN点:38.7℃、NーI点:70.3℃ 2ー(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)ー5ー(ト
ランスー4ープロピルシクロヘキシル)フルオロベンゼ
ン (No. 49) CーN点:46.6℃、NーI点:61.3℃ 2ー(2ー(4ーペンチルフェニル)エチル)ー5ー
(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)フルオロベ
ンゼン (No. 50) 2ー(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)ー5ー(ト
ランスー4ーブチルシクロヘキシル)フルオロベンゼン
(No. 51) 2ー(2ー(4ープロピルフェニル)エチル)ー5ー
(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)フルオロベン
ゼン (No. 52) 2ー(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)ー5ー(ト
ランスー4ーブチルシクロヘキシル)フルオロベンゼン
(No. 53) 2ー(2ー(4ーペンチルフェニル)エチル)ー5ー
(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)フルオロベン
ゼン (No. 54) 2ー(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)ー5ー(ト
ランスー4ーペンチルシクロヘキシル)フルオロベンゼ
ン (No. 55) 2ー(2ー(4ープロピルフェニル)エチル)ー5ー
(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)フルオロベ
ンゼン (No. 56) 2ー(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)ー5ー(ト
ランスー4ーペンチルシクロヘキシル)フルオロベンゼ
ン (No. 57) 2ー(2ー(4ーペンチルフェニル)エチル)ー5ー
(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)フルオロベ
ンゼン (No. 58)
【0043】実施例5 実施例4で使用した原料の一つである4ーエチルフェニ
ル酢酸クロリドを換えてトランスー4ーエチルシクロヘ
キシル酢酸クロリドを使用し、実施例4の反応操作に準
じて次の化合物を製造する。((Iーe)式においてR
1 がプロピル基、R2 がエチル基のもの) 2ー(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシ
ル)フルオロベンゼン (No. 59) 以下、出発原料のアルキル鎖長を種々変換した原料を使
用して実施例4の反応操作に準じて下記化合物を製造す
る。
【0044】2ー(2ー(トランスー4ーエチルシクロ
ヘキシル)エチル)ー5ー(トランスー4ーエチルシク
ロヘキシル)フルオロベンゼン (No. 6
0) 2ー(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシ
ル)フルオロベンゼン (No. 61) 2ー(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)
フルオロベンゼン (No. 62) 2ー(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシ
ル)フルオロベンゼン (No. 63) 2ー(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシ
ル)フルオロベンゼン (No. 64) 2ー(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシ
ル)フルオロベンゼン (No. 65) 2ー(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシ
ル)フルオロベンゼン (No. 66) 2ー(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)
フルオロベンゼン (No. 67) 2ー(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシ
ル)フルオロベンゼン (No. 68) 2ー(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)
フルオロベンゼン (No. 69) 2ー(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシ
ル)フルオロベンゼン (No. 70) 2ー(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシ
ル)フルオロベンゼン (No. 71) 2ー(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシ
ル)フルオロベンゼン (No. 72) 2ー(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エ
チル)ー5ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシ
ル)フルオロベンゼン (No. 73) 2ー(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)
エチル)ー5ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシ
ル)フルオロベンゼン (No. 74)
【0045】実施例6 実施例3の出発原料の4ー(2ー(トランスー4ープロ
ピルシクロヘキシル)エチル)ー3ーフルオロブロモベ
ンゼンを換えて、4ー(トランスー4ープロピルシクロ
ヘキシル)ー3ーフルオロブロモベンゼンを使用し実施
例3の反応操作に準じて次の化合物を製造する。((I
ーf)式においてR1 がプロピル基、R 2 がエチル基の
もの) 2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)フルオロベンゼ
ン (No. 75) 以下、出発原料のアルキル鎖長を種々変換した原料を使
用して実施例4の反応操作に準じて下記化合物を製造す
る。
【0046】2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシ
ル)ー5ー(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)フル
オロベンゼン (No. 7
6) 2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ープロピルフェニル)エチル)フルオロベン
ゼン (No. 77) 2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)フルオロベンゼ
ン (No. 78) 2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ーペンチルフェニル)エチル)フルオロベン
ゼン (No. 79) 2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ープロピルフェニル)エチル)フルオロベン
ゼン (No. 80) 2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)フルオロベンゼ
ン (No. 81) 2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ーペンチルフェニル)エチル)フルオロベン
ゼン (No. 82) 2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)フルオロベンゼ
ン (No. 83) 2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ープロピルフェニル)エチル)フルオロベン
ゼン (No. 84) 2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)フルオロベンゼ
ン (No. 85) 2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ーペンチルフェニル)エチル)フルオロベン
ゼン (No. 86) 2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ーエチルフェニル)エチル)フルオロベンゼ
ン (No. 87) 2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ープロピルフェニル)エチル)フルオロベン
ゼン (No. 88) 2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ーブチルフェニル)エチル)フルオロベンゼ
ン (No. 89) 2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(4ーペンチルフェニル)エチル)フルオロベン
ゼン (No. 90)
【0047】実施例7 実施例3の出発原料の4ー(2ー(トランスー4ープロ
ピルシクロヘキシル)エチル)ー3ーフルオロブロモベ
ンゼンを換えて、4ー(トランスー4ープロピルシクロ
ヘキシル)ー3ーフルオロブロモベンゼンそして、4ー
エチルフェニル酢酸クロリドを換えて、トランスー4ー
エチルシクロヘキシル酢酸クロリドを使用し、実施例3
の反応操作に準じて次の化合物を製造する。((Iー
g)式においてR1 がプロピル基、R2 がエチル基のも
の) 2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 91) 以下、出発原料のアルキル鎖長を種々変換した原料を使
用して実施例4の反応操作に準じて下記化合物を製造す
る。
【0048】2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシ
ル)ー5ー(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシ
ル)エチル)フルオロベンゼン (No. 9
2) 2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 93) 2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 94) 2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 95) 2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 96) 2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 97) 2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 98) 2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 99) 2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 100) 2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 101) 2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 102) 2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーエチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 103) 2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ープロピルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 104) 2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーブチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 105) 2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)ー5ー
(2ー(トランスー4ーペンチルシクロヘキシル)エチ
ル)フルオロベンゼン (No. 106)
【0049】比較例1
【化12】
【0050】上記組成からなる組成物AのNーI点は9
2.0℃、K33/K11は1.87、であった。 この組成物Aに本願実施例1の化合物
【0051】
【化13】
【0052】を16wt%を添加した組成物を調製した
ところNーI点は82.1℃に低下したがK33/K1
1は1.86とほとんど変化なかった。
【0053】比較例2
【化14】
【0054】上記組成からなる組成物Bを調製し、この
ものを前述の組成物Aに16wt%添加し、比較例1で
調製した組成物とほぼ同じNーI点を示すように組成物
を調製した。この組成物のNーI点は81.0℃、K3
3/K11は1.71であった。
【0055】
【発明の効果】本発明の化合物は、大きなK33/K1
1の弾性定数比を有し3環系液晶材料としては比較的低
いNーI点をもつため、比較例1、2をみれば明らかな
ように、本発明の化合物を他の複数のネマチック液晶ま
たは類似化合物と混合することにより、大きな弾性定数
比K33/K11を保持したままネマチック液晶組成物
のNーI点を任意に調整することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−4725(JP,A) 特開 平2−4754(JP,A) 特開 昭60−161956(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 25/18 C09K 19/30 CA(STN) CAOLD(STN) REGISTRY(STN)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 【化1】 (ここで、R1 、R2 は炭素数1〜10のアルキル基、
    nは0または1、Aはトランスー1,4ーシクロヘキシ
    レンまたは1,4ーフェニレンを示す)で表されるフル
    オロベンゼン誘導体。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の一般式(I)においてn
    が0、Aが1,4ーフェニレンで表される化合物。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の一般式(I)においてn
    が0、Aがトランスー1,4ーシクロヘキシレンで表さ
    れる化合物。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の一般式(I)においてn
    が1、Aが1,4ーフェニレンで表される化合物。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の一般式(I)においてn
    が1、Aがトランスー1,4ーシクロヘキシレンで表さ
    れる化合物。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の一般式(I)においてR
    1 、R2 が炭素数1〜5のアルキル基で表される化合
    物。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の化合物を少なくとも1種
    含有する液晶組成物。
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