JP3175361B2 - ジアミノ化合物およびその中間体 - Google Patents

ジアミノ化合物およびその中間体

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JP3175361B2 JP33672892A JP33672892A JP3175361B2 JP 3175361 B2 JP3175361 B2 JP 3175361B2 JP 33672892 A JP33672892 A JP 33672892A JP 33672892 A JP33672892 A JP 33672892A JP 3175361 B2 JP3175361 B2 JP 3175361B2
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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、新規なジアミノ化合物
およびその中間体に関する。さらに詳しくは、高いプレ
チルト角を必要とする液晶表示素子用配向膜の原料とし
て有用な新規なジアミノ化合物およびその中間体である
ジニトロ化合物、ジオール化合物に関する。
【0002】
【従来の技術】時計や電卓に用いられてる液晶表示素子
には、上、下2枚で一対をなす電極基板の間でネマチッ
ク液晶分子の配列方向を90度に捻った構造のツイスト
・ネマチック(以下、TNと略す。)モードが主に採用
されている。しかし、TNモードは、高デューティー駆
動した場合、コントラストが低く、視野角が狭いため、
表示品質、表示面積の向上を計るには十分なものではな
かった。一方、超捻れ複屈折効果(super twisted bire
fringence effect)(T.J.Scheffer and J.Nethriug,Ap
pl.phys.Lett.45(10),1021(1984))を利用した液晶表示
装置が発表されて以来、上、下電極基板の間でネマチッ
ク液晶分子の配列方向を180〜300度捻ったスーパ
ーツイスト・ネマチック(以下STNと略す)モードを
利用した液晶表示素子が開発され、大画面液晶表示素子
でも表示品位の良好なものが得られるようになってき
た。
【0003】このような液晶表示素子に使用される配向
膜は、単に液晶分子を配列させるだけでは不十分であ
り、応答性を良くし双安定性を確実にするために、基板
面と液晶分子の間に所定の角度、いわゆるプレチルト角
をもたせるものでなければならない。また、捻り角を大
きくするにつれて、プレチルト角も大きくすることが望
ましく、捻れ角の比較的小さいもの(180〜200度
ツイスト)は、プレチルト角が3度以下の配向膜で十分
であるが、表示品質を良くするために200〜300度
の捻れ角を有するものにあっては、広い表示面積の基板
全域にわたり均一でかつより高いプレチルト角(5度<
θ≦10度)を持つ配向膜を使用する必要がある。
【0004】STNモード用として高いプレチルト角を
持ったポリイミド配向膜も存在しているが、それらは広
い表示面積の基板全域にわたるプレチルト角の均一性お
よび再現性に問題を残している。確実に、高いプレチル
ト角を得るためには、SiO等の真空斜方蒸着による薄
膜形成が、現在行われている最良の方法である。しか
し、真空斜方蒸着による薄膜の形成は工業的に大量生産
する場合、その製造装置の面からコスト的に不利であ
る。
【0005】また、液晶表示素子の同一場面を長時間点
灯すると、その場面を消灯した後も、前の画像が残像と
して残る現象が見られることがある。残像の原因は、液
晶表示素子にDC成分が印加されるために、配向膜表面
に液晶中に含まれる不純物のイオン成分による電気二重
層が生じ、上下の基板の間で電荷の偏りが生じ、その偏
りが安定に保たれることによる電位差が原因であると考
えられる。特に、TFT素子においては、素子の特性
上、DC成分を除去することができないので、残像現象
は、TN、STNよりも目だちやすく深刻である。よっ
て、従来のTNモードに使用されている配向膜同様、簡
便な方法すなわち有機質薄膜のラビングによる界面処理
で、残像現象がなく、配向性がよく、均一性および再現
性のある高いプレチルト角を実現することが切望されて
いる。
【0006】特開昭61−240223号公報には、式
【0007】
【化4】
【0008】にて表される反復単位を有するポリイミド
樹脂を用いた液晶配向膜を備えた液晶表示素子が開示さ
れている。このポリイミドの原料として、式
【0009】
【化5】
【0010】で表されるジアミンを用いた具体例が示さ
れている。しかし、このジアミノ化合物を用いて得られ
るポリイミド配向膜では、後記する比較例に示すように
高いプレチルト角が得られないばかりでなく、残像現象
が発生するという難点がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題点を解決することであり、ラビング処理すること
により簡単に得られ、かつ残像現象がなく、配向性が良
く、さらに広い表示面積の基板全域にわたり、均一で高
いプレチルト角を持つ液晶配向膜を得るための原料とし
て有用な新規なジアミノ化合物およびその中間体である
ジニトロ化合物、ジオール化合物を提供することにあ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
開発を進めた結果、ある特定の構造を有するジアミノ化
合物を使用した液晶配向膜は、残像現象がなく、配向性
が良く、広い表示面積の基板全域にわたり、均一で高い
プレチルト角を持つことを見いだし、本発明を完成させ
た。
【0013】本願発明のジアミノ化合物は一般式(I)
【0014】
【化6】
【0015】で表されることを特徴とする。本願発明の
ジニトロ化合物は一般式(II)
【0016】
【化7】
【0017】で表されることを特徴とする。本願発明の
ジオール化合物は一般式(III)
【0018】
【化8】
【0019】で表されることを特徴とする。ここで一般
式(I)、(II)において、R1〜R3は、それぞれ独立
して水素または炭素数1〜8のアルキル基であり、R6
およびR8はそれぞれ独立して水素、フッ素、トリフル
オロメチル基またはメチル基であり、R4、R7およびR
10はそれぞれ独立して水素またはメチル基であり、R
5、R9およびR11は水素である。また、一般式(III)
において、R1〜R3は、それぞれ独立して水素または炭
素数1〜8のアルキル基であるが、同時に水素であるこ
とはなく、R6は水素、フッ素、トリフルオロメチル基
またはメチル基であり、R4およびR7はそれぞれ独立し
て水素またはメチル基であり、R5は水素である。
【0020】本発明のジアミノ化合物の具体例を示す
と、 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−フェニルシクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−メチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−エチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−nプロピルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−nブチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−nペンチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−nヘキシルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−nヘプチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−nオクチルフェニル)シクロヘキサン
【0021】 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(3−メチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(3−エチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(3−nプロピルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(3−nブチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(3−nペンチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(3−nヘキシルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(3−nヘプチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニ
ル]−4−(3−nオクチルフェニル)シクロヘキサン
【0022】 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−フェニルシクロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−メチルフェニル)シクロヘ
キサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−エチルフェニル)シクロヘ
キサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−nプロピルフェニル)シク
ロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−nブチルフェニル)シクロ
ヘキサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−nペンチルフェニル)シク
ロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−nヘキシルフェニル)シク
ロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−nヘプチルフェニル)シク
ロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−nオクチルフェニル)シク
ロヘキサン
【0023】 1,1−ビス[3−メチル−4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−フェニルシクロヘキサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−メチルフェニル)シクロヘ
キサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−エチルフェニル)シクロヘ
キサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−nプロピルフェニル)シク
ロヘキサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−nブチルフェニル)シクロ
ヘキサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−nペンチルフェニル)シク
ロヘキサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−nヘキシルフェニル)シク
ロヘキサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−nヘプチルフェニル)シク
ロヘキサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(4−nオクチルフェニル)シク
ロヘキサン
【0024】 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(3−メチルフェニル)シクロヘ
キサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(3−エチルフェニル)シクロヘ
キサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(3−nプロピルフェニル)シク
ロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(3−nブチルフェニル)シクロ
ヘキサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(3−nペンチルフェニル)シク
ロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(3−nヘキシルフェニル)シク
ロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(3−nヘプチルフェニル)シク
ロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−メチル−4−アミノフェノキ
シ)フェニル]−4−(3−nオクチルフェニル)シク
ロヘキサン
【0025】 1,1−ビス[3−メチル−4−(2−メチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−フェニルシクロヘキ
サン 1,1−ビス[3−メチル−4−(2−メチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(3−メチルフェニ
ル)シクロヘキサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(2−メチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(3−エチルフェニ
ル)シクロヘキサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(2−メチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(3−nプロピルフ
ェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(2−メチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(3−nブチルフェ
ニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(2−メチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(3−nペンチルフ
ェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(2−メチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(3−nヘキシルフ
ェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(2−メチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(3−nヘプチルフ
ェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[3−メチル−4−(2−メチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(3−nオクチルフ
ェニル)シクロヘキサン
【0026】 1,1−ビス[4−(2−フルオロ−4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−フェニルシクロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−フルオロ−4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−メチルフェニル)シクロ
ヘキサン 1,1−ビス[4−(2−フルオロ−4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−エチルフェニル)シクロ
ヘキサン 1,1−ビス[4−(2−フルオロ−4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−nプロピルフェニル)シ
クロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−フルオロ−4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−nブチルフェニル)シク
ロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−フルオロ−4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−nペンチルフェニル)シ
クロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−フルオロ−4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−nヘキシルフェニル)シ
クロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−フルオロ−4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−nヘプチルフェニル)シ
クロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−フルオロ−4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−nオクチルフェニル)シ
クロヘキサン
【0027】 1,1−ビス[4−(2−トリフルオロメチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−フェニルシクロヘキ
サン 1,1−ビス[4−(2−トリフルオロメチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−メチルフェニ
ル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−トリフルオロメチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−エチルフェニ
ル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−トリフルオロメチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−nプロピルフ
ェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−トリフルオロメチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−nブチルフェ
ニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−トリフルオロメチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−nペンチルフ
ェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−トリフルオロメチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−nヘキシルフ
ェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−トリフルオロメチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−nヘプチルフ
ェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(2−トリフルオロメチル−4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−nオクチルフ
ェニル)シクロヘキサン
【0028】 1,1−ビス[3−フルオロ−4−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−フェニルシクロヘキサン 1,1−ビス[3−フルオロ−4−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−メチルフェニル)シクロ
ヘキサン 1,1−ビス[3−フルオロ−4−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−エチルフェニル)シクロ
ヘキサン 1,1−ビス[3−フルオロ−4−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−nプロピルフェニル)シ
クロヘキサン 1,1−ビス[3−フルオロ−4−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−nブチルフェニル)シク
ロヘキサン 1,1−ビス[3−フルオロ−4−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−nペンチルフェニル)シ
クロヘキサン 1,1−ビス[3−フルオロ−4−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−nヘキシルフェニル)シ
クロヘキサン 1,1−ビス[3−フルオロ−4−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−nヘプチルフェニル)シ
クロヘキサン 1,1−ビス[3−フルオロ−4−(4−アミノフェノ
キシ)フェニル]−4−(4−nオクチルフェニル)シ
クロヘキサン
【0029】 1,1−ビス[3−トリフルオロメチル−4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−フェニルシクロヘキ
サン 1,1−ビス[3−トリフルオロメチル−4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−メチルフェニ
ル)シクロヘキサン 1,1−ビス[3−トリフルオロメチル−4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−エチルフェニ
ル)シクロヘキサン 1,1−ビス[3−トリフルオロメチル−4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−nプロピルフ
ェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[3−トリフルオロメチル−4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−nブチルフェ
ニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[3−トリフルオロメチル−4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−nペンチルフ
ェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[3−トリフルオロメチル−4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−nヘキシルフ
ェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[3−トリフルオロメチル−4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−nヘプチルフ
ェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[3−トリフルオロメチル−4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル]−4−(4−nオクチルフ
ェニル)シクロヘキサン などが挙げられる。
【0030】本発明のジニトロ化合物の具体例を示す
と、 1,1−ビス[4−(4−ニトロフェノキシ)フェニ
ル]−4−フェニルシクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−ニトロフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−メチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−ニトロフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−エチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−ニトロフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−nプロピルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−ニトロフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−nブチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−ニトロフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−nペンチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−ニトロフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−nヘキシルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−ニトロフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−nヘプチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス[4−(4−ニトロフェノキシ)フェニ
ル]−4−(4−nオクチルフェニル)シクロヘキサン などが挙げられる。
【0031】本発明のジオール化合物の具体例を示す
と、 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−(4−
メチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−(4−
エチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−(4−
nプロピルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−(4−
nブチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−(4−
nペンチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−(4−
nヘキシルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−(4−
nヘプチルフェニル)シクロヘキサン 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−(4−
nオクチルフェニル)シクロヘキサン などが挙げられる。
【0032】本発明のジアミノ化合物(I)は、次の反
応工程で製造され、本発明のジオール化合物(II)と
ジニトロ化合物(III)はその中間体である。
【0033】
【化9】
【0034】ここで、一般式(I)、(II)および(II
I)において、R1〜R3は、それぞれ独立して水素また
は炭素数1〜8のアルキル基であり、R6およびR8はそ
れぞれ独立して水素、フッ素、トリフルオロメチル基ま
たはメチル基であり、R4、R7およびR10はそれぞれ独
立して水素またはメチル基であり、R5、R9およびR11
は水素である。
【0035】本発明のジアミノ化合物について、更に、
その製造法を具体的に説明する。 (第一段) 4−フェニルシクロヘキサノンもしくはそ
の誘導体(a)とフェノールもしくはその誘導体(b)
〔例えばo−クレゾール、m−クレゾール、2,6−ジ
メチルフェノール〕とを無溶媒または適当な溶媒(例え
ばトルエン、キシレン)中濃塩酸を0〜70℃で作用さ
せ、ジオール化合物(III)を得る。 (第二段) ジオール化合物(III)とp−クロロニ
トロベンゼンもしくはその誘導体(c)(例えば、5−
クロロ−2−ニトロトルエン)をジメチルスルホキシド
(以下、DMSOと略す)溶媒中でKOHまたはNaO
Hを用いて40〜80℃で縮合させジニトロ化合物(I
I)を得る。 (第三段) ジニトロ化合物(II)を適当な溶媒(例
えばトルエン、キシレン、ベンゼン、エタノール、メタ
ノール)中で、パラジウム・カーボン(以下Pd−Cと
略す)触媒を用い30〜80℃で水素還元することによ
りジアミノ化合物(I)が得られる。 この反応工程に示されるように、第一段において(a)
および(b)の置換基R1〜R7を適宜選択する事によ
り、各種のジーオル化合物が得られ、第二段において
(c)の置換基R8〜R11を適宜選択する事により、各
種のジニトロ化合物が得られる。また、第三段におい
て、第二段で得られたジニトロ化合物を水素還元するこ
とにより、本願発明の最終目的物である新規なジアミノ
化合物を製造することができる。
【0036】
【実施例】以下、本発明の化合物に関して、より詳細に
例示するとともに、本発明のジアミノ化合物を原料とし
て用いた製品すなわち液晶配向膜を応用例として記載
し、本発明のジアミノ化合物の有する性能を示す。 実施例1 (第一段):4−フェニルシクロヘキサノン51.6g
とフェノール111.5gおよび塩化カルシウム65.
7gを混合し、室温で激しく攪拌しながら濃塩酸24.
7ミリリットルを徐々に滴下した。滴下終了後、攪拌を
8時間行い、さらに168時間室温で放置した。これに
温水0.3リットル、酢酸エチル1リットルを加え加熱
溶解し、飽和食塩水(40〜50℃の温水使用)で洗浄
した。MgSO4 にて乾燥後、濾過濃縮し、濃縮物をト
ルエン溶媒で再結晶することにより、白色の1,1−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)−4−フェニルシクロヘ
キサンの結晶を64.9g得た。融点は262.1〜2
63.3℃であった。 (第二段):第一段で得られた1,1−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン30.
0gとDMSO200ミリリットルおよびKOH12.
7gを混合し、攪拌下、65℃で加熱溶解した。これに
p−クロロニトロベンゼン26.1gのDMSO50ミ
リリットル溶液を65℃で滴下反応し、9時間熟成し
た。反応終了後、室温に冷却し、ジクロロメタンで抽出
した後、1N−HCl水溶液で洗浄した。その後、1N
−NaOH水溶液、さらに飽和食塩水で中性になるまで
洗浄し、MgSO4 にて乾燥させ、アルミナカラム処理
を行い、その溶出液を留去した。濃縮物をトルエン溶媒
で再結晶することにより、淡黄色の1,1−ビス〔4−
(4−ニトロフェノキシ)フェニル〕−4−フェニルシ
クロヘキサン結晶を41.6g得た。融点は215.9
〜217.6℃であった。 (第三段):第二段で得られた1,1−ビス〔4−(4
−ニトロフェノキシ)フェニル〕−4−フェニルシクロ
ヘキサン41.0gをトルエン300ミリリットル、ソ
ルミックス80ミリリットルの混合溶媒に溶解し、Pd
−C触媒(5%品、水分55.9%含)3.0gを加
え、常圧にて水冷、攪拌しながら水素ガスと接触させ
た。水素の吸収が停止した後に、触媒を濾別し、溶媒を
濃縮した。濃縮物をトルエン溶媒で再結晶することによ
り、本発明のジアミノ化合物である1,1−ビス〔4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−4−フェニルシ
クロヘキサンを26.5g得た。 融点は90.7〜9
2.2℃であった。 この化合物のプロトン核磁気共鳴スペクトル(1H-NM
R)を第1図に示す。
【0037】実施例2 実施例1において、4−フェニルシクロヘキサノンを4
−(4−エチルフェニル)シクロヘキサノンに置き変え
た以外は実施例1に準じた操作を行った。第一段におい
て、白色結晶の1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)−4−(4−エチルフェニル)シクロヘキサンを得
た。融点は、187.3〜187.7℃であった。第二
段において、淡黄色結晶の1,1−ビス〔4−(4−ニ
トロフェノキシ)フェニル〕−4−(4−エチルフェニ
ル)シクロヘキサンを得た。融点は、204.5〜20
5.0℃であった。第三段において、1,1−ビス〔4
−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−4−(4−エ
チルフェニル)シクロヘキサンを得た。このものは常温
で薄褐色の液体であった。この化合物の1H-NMRを第
2図に示す。
【0038】応用例1 各応用例において、残像現象の度合は、C−Vカーブ法
を用いて測定した。C−Vカーブ法は、液晶セルに25
mV、1kHzの交流を印加し、さらに周波数0.00
36Hzの直流の三角波(以下、DC電圧という。)を
重たんさせ、DC電圧を−10Vから10Vの範囲で掃
引することにより変化する容量Cを記録する方法であ
る。DC電圧を正側(0→10V)に掃引すると、容量
は大きくなる。次に負側(10→0V)に掃引すると、
容量は小さくなる。同様に、0より負側(0→−10
V)に掃引すると、容量は大きくなり、正側(−10→
0V)に掃引すると小さくなる。これを数サイクル繰り
返すと図1のような波形が得られる。液晶配向膜表面に
電荷の偏りが生じ、この偏りが安定すると、電圧が正
側、負側両方において図1のようなヒステリシスカーブ
を描く。この図1をもとに、各C−V曲線に対し接線を
ひき、またDC電圧が0のときの容量(C0 )を示す直
線をひく、そして、それら各々の交点(α1〜α4)を求
め、正側は|α1−α2|、負側は|α3−α4|の各2点
間の電圧差を求めた後、これらの平均の電圧差、すなわ
ち(|α1−α2|+|α3−α4|)/2を求め、得られ
た値を残留電荷とした。残留電荷は、液晶セルの膜厚及
び配向膜の膜厚が同じであれば、電荷の偏りと、そして
その安定化を示すパラメーターとして用いることができ
る。すなわち残留電荷の小さい配向膜を用いれば、液晶
表示素子の残像現象を緩和できるということが分かる。
実施例1で製造された1,1−ビス〔4−(4−アミノ
フェノキシ)フェニル〕−4−フェニルシクロヘキサン
12.91gと無水ピロメリット酸6.11gおよびパ
ラアミノフェニルトリメトキシシラン1.35gをN−
メチル−2−ピロリドン165.00gとブチルセルソ
ルブ18.33gの混合溶媒中で5℃〜10℃で重合
し、ポリアミック酸溶液(10重量%、η20=120c
ps)を得た。この溶液をN−メチル−2−ピロリドン
2倍量、ブチルセルソルブ2倍量で希釈した後、片面に
透明電極を設けたガラス基板上に、回転塗布法(スピナ
ー法)で塗布した。塗布条件は回転数2000rpm,
20秒であった。塗布後、100℃で10分間予備加熱
を行った後、200℃で1時間加熱処理を行い、膜厚6
0nmのポリイミド膜を得た。続いて、2枚の基板の膜
面をそれぞれラビング処理を施し、ラビング方向が平行
でかつ互いに対向するようにセル厚20μmの液晶セル
を組立、メルク(株)製液晶ZLI-1132を封入した、その
後液晶を130℃、30分加熱処理を行った。この液晶
表示素子は配向が良好であり、クリスタルローテーショ
ン法からプレチルト角を求めると5度であった。同じ方
法でセル厚6μmの液晶セルを組み立て、残留電荷を測
定したところ、25℃で0.02Vであった。次に前記
と同じ方法で、640×200ドットになるように、I
TO透明基板を設けたガラス基板上にポリイミド膜を
得、液晶がセル内で240度ツイストになるようにポリ
イミド膜表面をラビング処理し、セルを組み立て、液晶
LIXON−4011(チッソ(株)製)を注入し、液
晶表示素子を得た。この液晶表示素子の駆動実験をした
ところ、ドメインや残像現象の発生はなく良好なもので
あった。
【0039】応用例2 応用例1の1,1−ビス〔4−(4−アミノフェノキ
シ)フェニル〕−4−フェニルシクロヘキサンを1,1
−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕−4
−(4−エチルフェニル)シクロヘキサンに置き換えた
以外は、応用例1に準じた操作で、粘度120cpsの
ポリアミック酸溶液10重量%を得た。この溶液を用い
て、応用例1と同様の操作で得られた液晶表示素子の液
晶配向性は良好であり、プレチルト角は6度であった。
同じ方法でセル厚6μmの液晶セルを組み立て、残留電
荷を測定したところ、25℃で0.02Vであった。ま
た、応用例1と同様の駆動実験の結果は、ドメインや残
像現象の発生はなく良好なものであった。
【0040】応用比較例 応用例1に準じた操作によって、2,2−ビス〔4−
(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパンのジアミ
ノ化合物から、ポリアミック酸溶液(10重量%、η20
=113cps)を得た。この溶液を用いて、応用例1
と同様の操作で得られた液晶表示素子のプレチルト角は
3度であった。同じ方法でセル厚6μmの液晶セルを組
み立て、残留電荷を測定したところ、25℃で0.30
Vであった。また、応用例1と同様の駆動実験の結果
は、ドメインや残像現象の発生が見られた。
【0041】この結果から1,1−ビス〔4−(4−ア
ミノフェノキシ)フェニル〕−4−(4−アルキルフェ
ニル)シクロヘキサンを原料として用いたものは、広い
表示面積の基板全域にわたり均一でかつ高いプレチルト
角を有する液晶配向膜が得られ、さらに、該配向膜を用
いて得られる液晶表示素子は、ドメインおよび残像現象
の発生のない高品位なものであった。また、原料中のフ
ェニルシクロヘキサンに結合しているアルキル鎖長を長
くするとプレチルト角を大きくすることができ、適当な
鎖長を選択することにより、液晶表示素子を製造する際
に必要なもっとも最適なプレチルト角を得ることができ
る。
【0042】
【発明の効果】本発明のジアミノ化合物およびその中間
体であるジニトロ化合物、ジオール化合物は従来存在し
なかった新規な化合物である。該ジアミノ化合物を原料
として用いたポリイミド化合物は、液晶配向膜として優
れた効果を有する。例えば、該ポリイミド化合物は、通
常のラビング処理によって、STN液晶表示素子に要求
されている広い表示面積の基板全域にわたり均一でかつ
高いプレチルト角を有する液晶配向膜となる。また、該
液晶配向膜を用いた液晶表示素子は、ドメインや残像現
象の発生しない高品位なものである。これは、原料のジ
アミノ化合物のもつフェニルシクロヘキサン環とそれに
結合するアルキル基によってもたらされるものと考えら
れる。このような特徴をもつ本発明のジアミノ化合物
は、STN用液晶配向膜の原料中間体を主目的としてデ
ザインされたが、その他のポリイミド、ポリアミド等の
高分子化合物およびその改質にも使用可能であり、エポ
キシ架橋材等の他の目的に使用し、また高分子化合物に
新しい特性を導入することが期待できる。
【0043】
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られたジアミノ化合物の1H-NM
Rスペクトル図である。
【図2】実施例2で得られたジアミノ化合物の1H-NM
Rスペクトル図である。
【図3】C−Vヒステリシス曲線を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 217/00 C07C 39/00 C07C 205/00 C09K 19/00 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(I) 【化1】 (式中、R1〜R3は、それぞれ独立して水素または炭素
    数1〜8のアルキル基であり、R6およびR8はそれぞれ
    独立して水素、フッ素、トリフルオロメチル基またはメ
    チル基であり、R4、R7およびR10はそれぞれ独立して
    水素またはメチル基であり、R5、R9およびR11は水素
    である)で示されるジアミノ化合物。
  2. 【請求項2】一般式(II) 【化2】 (式中、R1〜R3は、それぞれ独立して水素または炭素
    数1〜8のアルキル基であり、R6およびR8はそれぞれ
    独立して水素、フッ素、トリフルオロメチル基またはメ
    チル基であり、R4、R7およびR10はそれぞれ独立して
    水素またはメチル 基であり、R5、R9およびR11は水素
    である)で示されるジニトロ化合物。
  3. 【請求項3】一般式(III) 【化3】 (式中、R1〜R3は、それぞれ独立して水素または炭素
    数1〜8のアルキル基であるが、同時に水素であること
    はなく、R6は水素、フッ素、トリフルオロメチル基ま
    たはメチル基であり、R4およびR7はそれぞれ独立して
    水素またはメチル基であり、R5は水素である)で示さ
    れるジオール化合物。
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