JPH0118906B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はピペラジンフエニルエステル誘導体お
よびこれを用いた液晶組成物に関するものであ
る。 ネマチツク又はネマチツク―コレステリツク液
晶物質は電場の影響下で光散乱、複屈折、反射能
又は色などの光学的性質が著しく変化する特性を
示すことで、電気光学的表示素子として広く利用
されている。この様な表示機能は、例えばねじれ
セル（twisted cell）中のシヤツト―ヘルフリツ
ヒ効果、整列相の歪、動的散乱現象またはコレス
テリツク―ネマチツク相転移などに基づいてい
る。 これらの効果を電気光学的表示素子として工業
的に利用する為には、種々の要求に応じ得る液晶
組成物が必要となる。ここで特に重要とされるの
は湿気や空気及び物理的影響（例えば熱、赤外、
可視又は紫外部領域の光の輻射、及び直流又は交
流電場）に対する化学的安定性である。更に工業
的に使用し得る液晶組成物としては、少なくとも
０℃乃至50℃の温度範囲、好ましくは−30℃乃至
85℃以上の温度範囲に於て液晶メゾフエイズとし
て存在し、周囲温度での粘度が低いものが要求さ
れる。しかし公知の化合物中には要求される温度
範囲で液晶ネマチツクメゾフエイズを示す単一化
合物は今のところ見当らない。従つて一般には液
晶誘導体として使用し得る物質を得る為に２種又
はそれ以上の化合物を混合することが行なわれて
いる。この目的には通常１種は低融点、低清澄点
の成分、他の１種はそれよりも明らかに高い融
点、高い清澄点を有する成分からなる少なくとも
２種以上の成分を混合する。 本発明の目的は、要求される温度範囲でネマチ
ツク相を示し、かつネマチツク温度範囲を一層拡
げるに有用な液晶組成物を具体化することにあ
る。 本発明者らは一般式(1) 〔式中ＸはC_oH_2o+1でありｎが３〜７の整数値
から選ばれたアルキル基を表わす〕で示される新
規なピペラジンフエニルエステル誘導体が液晶組
成物製造用の基礎材料として極めて有用であるこ
とを見出した。 一般式(1)で示される本発明のピペラジンフエニ
ルエステル誘導体の合成は通常の方法で製造し得
る。すなわち、４―ブロムアニリンとＮ―アルキ
ル―ビス（β―クロロエチルアミン）とからＮ―
（４―ブロムフエニル）―N′―２―アルキルピペ
ラジンを得、それをシアン化第１銅によりＮ―
（４―シアノフエニル）―N′―ｎ―アルキルピペ
ラジンとした後、加水分解により４―（Ｎ―
（N′―ｎ―アルキルピペラジン））安息香酸を経
て、４―シアノフエノールと反応させて製造され
る。 以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明
するが、これらは本発明を限定するものではな
い。 ４―ブロムアニリン1.5当量とＮ―ブチル―ビ
ス―（βクロロエチルアニリン）１当量とをメタ
ノール溶媒中で16時間還流した後、溶媒を留去
し、次いで水酸化ナトリウム水溶液を加えて中和
し、ベンゼンで抽出する。更にカラムクロマトグ
ラフイー（充填剤；アルミナ、展開液：石油エー
テル）で精製後、メタノールから再結晶をくり返
してＮ―（４―ブロムフエニル）―N′―ｎ―ブ
チルピペラジンを得る。これを５当量のシアン化
第１銅によりシアノ化して、Ｎ―（４―シアノフ
エニル）―N′―ｎ―ブチルピペラジンとする。
これにエタノール及び水酸化カリウム水溶液を加
えて、12時間還流した後、冷却し、塩酸を加え、
析出した結晶をロ別して４―（Ｎ―（N′―ｎ―
ブチルピペラジン））安息香酸―塩酸塩を得る。
これに当量の五塩化リンにより酸クロリドとした
後、少量の冷炭酸カリウム水溶液を加え中和し、
ベンゼンにより抽出し、無水炭酸カリウムにて乾
燥後ロ別し、ロ液に少量のピリジンと当量の４―
シアノフエノールを加えて４時間還流する。冷却
後、反応液を炭素水素ナトリウム水溶液、飽和塩
化ナトリウム水溶液で順次洗浄し、エタノールか
らの再結晶を繰返して精製を行ない、４―ｎ―ブ
チルピペラジン安息香酸―4′―シアノフエニルエ
ステルを得た。この化合物の液晶メゾフエイズ転
移温度は、固体―ネマチツク転移が110.3℃、ネ
マチツク―等方性液体転移が202.4℃であつた。 同様にして、以下のピペラジンフエニルエステ
ル誘導体を製造することが出来る。 ４―ｎ―プロピルピペラジン安息香酸―4′―シ
アノフエニルエステル、４―ｎ―ペンチルピペラ
ジン安息香酸―4′―シアノフエニルエステル、４
―ｎ―ヘキシルピペラジン安息香酸―4′―シアノ
フエニルエステル、４―ｎ―ヘプチルピペラジン
安息香酸―4′―シアノフエニルエステル。 これら製造した化合物は赤外吸収スペクトルの
測定により同定を行いＣ≡Ｎ結合を2230cm^-1、Ｃ
＝０結合を1730cm^-1、それに芳香環Ｃ―Ｎ結合を
1250cm^-1に各々帰属する事が出来た。また元素分
析結果もＣ：72.35％（理論値：72.70％）、Ｈ：
6.87％（理論値：6.93％）Ｎ：11.50％（理論値：
11.56％）でほゞ一致した。 第１表に、本発明により製造したピペラジンフ
エニルエステル誘導体の液晶メゾフエイズの転移
温度と、相転移時の熱量の一例を示した。但し表
中、Ｃは固相、Ｎはネマチツク相、Ｉは等方性液
体相であることを示し、併せて（ ）内に相転移
の熱量をkcal／mol単位で示した。

【表】 次に、このようにして製造した本発明のピペラ
ジンフエニルエステル誘導体が液晶組成物製造用
の基礎材料として極めて有用であり、特に低融
点、低清澄点を示す液晶誘電体と混合して用いる
ことにより、液晶ネマチツクメゾフエイズを示す
温度範囲を拡げ、かつあまり粘度を高くしないと
いう点できわめて有用である事を見出した。本発
明に係るピペラジンフエニルエステル誘導体の有
用性を一層具体化する様に、その一例を第２表に
示す。尚低融点、低清澄点を示す液晶誘電体とし
て の混合物（液晶誘電体Ａと記す）を用いた。

【表】

【表】 以上の説明から明らかなように、本発明に係る
新規なピペラジンフエニルエステル誘導体は、液
晶組成物製造用の基礎材料として極めて有用であ
り、得られた液晶組成物も液晶ネマチツクメゾフ
エイズを示す温度範囲が広く、工業的価値の大な
るものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 〔式中ＸはC_oH_2o+1であり、ｎが３〜７の整数
   値から選ばれたアルキル基を表わす〕で示される
   ピペラジンフエニルエステル誘導体。 ２ 少くとも低融点、低清澄点の第１の液晶誘電
   体とこの第１の液晶誘電体より高融点、高清澄点
   の第２の液晶誘電体を含み、前記第２の液晶誘電
   体として一般式 〔式中ＸはC_oH_2o+1であり、ｎが３〜７の整数
   値から選ばれたアルキル基を表わす〕で示される
   ピペラジンフエニルエステル誘導体を用いた液晶
   組成物。