JPH0124150B2 - - Google Patents
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- JPH0124150B2 JPH0124150B2 JP57076160A JP7616082A JPH0124150B2 JP H0124150 B2 JPH0124150 B2 JP H0124150B2 JP 57076160 A JP57076160 A JP 57076160A JP 7616082 A JP7616082 A JP 7616082A JP H0124150 B2 JPH0124150 B2 JP H0124150B2
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Landscapes
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- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
本発明は新規な有機化合物に関し、更に詳しく
はTN型表示装置やネガ表示タイプのゲスト・ホ
スト型表示装置に適した正の誘電異方性を有する
ネマチツク液晶化合物に関する。 TN型表示装置は消費電力が極めて少なく、か
つ受光型表示であるため見易く疲れないなどの他
の表示装置にないすぐれた特徴を有している。そ
れ故腕時計や携帯用電卓などの製品に応用されて
いる。これらに使用される液晶材料は単独の化合
物ではその諸性能、即ち液晶温度範囲、駆動電圧
応答性能等で実用的な使用に耐える物は少く、実
用的には数種の液晶化合物または非液晶化合物を
混合してある程度の使用に耐えうる物を得ている
のが現状である。本発明の目的は、この様な実用
的に性能のすぐれた液晶組成物を構成する一成分
として有用な化合物を提供することにある。 即ち、本発明は一般式 (上式に於てR1,R2は炭素数1〜9のアルキル
を示す) で表わされる4−(トランス−5−アルキル−1,
3−ジオキサ−2−イル)安息香酸トランス−
4′−アルキルシクロヘキシルエステルである。 本発明の化合物は誘電異方性は正で、広いネマ
チツク温度範囲を持つ融点(C−N点)が高いた
め、この化合物単独では表示素子用としての実用
性はない。しかし他の液晶物質例えばシツフ塩基
系、アゾキシ系、安息香酸フエニルエステル系、
シクロヘキサンカルボン酸フエニルエステル系、
ビフエニルシクロヘキサン系、フエニルピリミジ
ン系、フエニルメタジオキサン系などの液晶の一
種類、あるいは数種の系の混合物と混合させるこ
とによりその透明点を上昇せしめる成分として有
用であり、またダイナミツク駆動で表示装置を動
作させる場合に問題になる透過率−電圧曲線にお
ける急唆度γはV90/V10(V90,V10は夫々透過光
量がその飽和値の90%および10%に達する時の電
圧を表す)であらわされるが、このV90/V10の
値も本発明の化合物を使用することにより少さく
する事ができる。 次に本発明の化合物の製法を示す。まず化学式
でその概略を示すと 本発明の化合物は次の様にして合成する事ができ
る。 先ず、マロン酸ジエチルエステルを無水エチル
アルコール溶媒中ナトリウムエトキシドの存在下
にて臭化アルキルと反応させて2−アルキルマロ
ン酸ジエチルエステル()を得る。これをテト
ラハイドロフラン溶媒中にて水素化リチウムアル
ミニウムを用いて還元し、2−アルキル−1,3
−プロパンジオール()を得る。このマロン酸
エステルの還元は必要に応じて公知のその還元剤
(例えば水素化ホウ素ナトリウム、ボランメチル
スルフイドなど)や還元方法によることもでき
る。この2−アルキル−1,3−プロパンジオー
ルとテレフタルアルデヒド酸を、P−トルエンス
ルホン酸、塩化アルミニウム、塩酸、硫酸等の触
媒を用い塩化メチレン、ベンゼン、トルエン等の
不活性有機溶媒中にて反応させることにより4−
(5−アルキル−1,3−ジオキサ−2−イル)
安息香酸()を得る。このカルボン酸はトラン
ス体とシス体の2種類の混合物として得られる
が、目的とする化合物はトランス体でありシス体
は再結晶により除去することができる。次にこの
4−(トランス−5−アルキル−1,3−ジオキ
サ−2−イル)安息香酸()を塩化チオニル、
五塩化燐等の塩素化剤と反応させる事により相当
する酸塩化物()とし、これにトランス−4−
アルキルシクロヘキサノールをピリジントリエチ
ルアミン等の塩基性有機溶媒中にて反応させるこ
とにより目的とする化合物4−(トランス−5−
アルキル−1,3−ジオキサ−2−−イル)安息
香酸トランス−4′−アルキルシクロヘキシルエス
テル()を得る。 この様にして得られた化合物の転移温度を第1
表に示す。
はTN型表示装置やネガ表示タイプのゲスト・ホ
スト型表示装置に適した正の誘電異方性を有する
ネマチツク液晶化合物に関する。 TN型表示装置は消費電力が極めて少なく、か
つ受光型表示であるため見易く疲れないなどの他
の表示装置にないすぐれた特徴を有している。そ
れ故腕時計や携帯用電卓などの製品に応用されて
いる。これらに使用される液晶材料は単独の化合
物ではその諸性能、即ち液晶温度範囲、駆動電圧
応答性能等で実用的な使用に耐える物は少く、実
用的には数種の液晶化合物または非液晶化合物を
混合してある程度の使用に耐えうる物を得ている
のが現状である。本発明の目的は、この様な実用
的に性能のすぐれた液晶組成物を構成する一成分
として有用な化合物を提供することにある。 即ち、本発明は一般式 (上式に於てR1,R2は炭素数1〜9のアルキル
を示す) で表わされる4−(トランス−5−アルキル−1,
3−ジオキサ−2−イル)安息香酸トランス−
4′−アルキルシクロヘキシルエステルである。 本発明の化合物は誘電異方性は正で、広いネマ
チツク温度範囲を持つ融点(C−N点)が高いた
め、この化合物単独では表示素子用としての実用
性はない。しかし他の液晶物質例えばシツフ塩基
系、アゾキシ系、安息香酸フエニルエステル系、
シクロヘキサンカルボン酸フエニルエステル系、
ビフエニルシクロヘキサン系、フエニルピリミジ
ン系、フエニルメタジオキサン系などの液晶の一
種類、あるいは数種の系の混合物と混合させるこ
とによりその透明点を上昇せしめる成分として有
用であり、またダイナミツク駆動で表示装置を動
作させる場合に問題になる透過率−電圧曲線にお
ける急唆度γはV90/V10(V90,V10は夫々透過光
量がその飽和値の90%および10%に達する時の電
圧を表す)であらわされるが、このV90/V10の
値も本発明の化合物を使用することにより少さく
する事ができる。 次に本発明の化合物の製法を示す。まず化学式
でその概略を示すと 本発明の化合物は次の様にして合成する事ができ
る。 先ず、マロン酸ジエチルエステルを無水エチル
アルコール溶媒中ナトリウムエトキシドの存在下
にて臭化アルキルと反応させて2−アルキルマロ
ン酸ジエチルエステル()を得る。これをテト
ラハイドロフラン溶媒中にて水素化リチウムアル
ミニウムを用いて還元し、2−アルキル−1,3
−プロパンジオール()を得る。このマロン酸
エステルの還元は必要に応じて公知のその還元剤
(例えば水素化ホウ素ナトリウム、ボランメチル
スルフイドなど)や還元方法によることもでき
る。この2−アルキル−1,3−プロパンジオー
ルとテレフタルアルデヒド酸を、P−トルエンス
ルホン酸、塩化アルミニウム、塩酸、硫酸等の触
媒を用い塩化メチレン、ベンゼン、トルエン等の
不活性有機溶媒中にて反応させることにより4−
(5−アルキル−1,3−ジオキサ−2−イル)
安息香酸()を得る。このカルボン酸はトラン
ス体とシス体の2種類の混合物として得られる
が、目的とする化合物はトランス体でありシス体
は再結晶により除去することができる。次にこの
4−(トランス−5−アルキル−1,3−ジオキ
サ−2−イル)安息香酸()を塩化チオニル、
五塩化燐等の塩素化剤と反応させる事により相当
する酸塩化物()とし、これにトランス−4−
アルキルシクロヘキサノールをピリジントリエチ
ルアミン等の塩基性有機溶媒中にて反応させるこ
とにより目的とする化合物4−(トランス−5−
アルキル−1,3−ジオキサ−2−−イル)安息
香酸トランス−4′−アルキルシクロヘキシルエス
テル()を得る。 この様にして得られた化合物の転移温度を第1
表に示す。
(i) 2−ブチル−1,3−プロパンジオールの製
造 ナトリウムエトキシド41.3g(0.61モル)を
無水エチルアルコール200mlに溶解する。そこ
へマロン酸ジエチルエステル96g(0.60モル)
を加え、反応温度80℃にて加熱撹拌する。ここ
で、臭化ノルマルブチル82.2g(0.60モル)を
30分間で滴下する。滴下終了後4時間加熱還流
させる。しかる後に、常圧にてエチルアルコー
ルを留去し、反応混合物に水200mlを加え、折
出した臭化ナトリウムを溶解せしめる。次いで
水層と有機層を分離し、水層を200mlのノルマ
ルヘキサンにて抽出し、抽出液を上層の有機層
と合わせ、ノルマルヘキサン抽出液を水洗後、
減圧にてノルマルヘキサンを留去し、残渣を減
圧にて蒸留しブチルマロン酸ジエチルエステル
を得た。収量108.2g(0.5モル)。沸点は130〜
135℃/20mmHgであつた。 この様にして得られたブチルマロン酸ジエチ
ルエステル64.9g(0.3モル)を水素化カルシ
ウムを用いて)乾燥したテトラハイドロフラン
150mlに溶解し、これを、乾燥したテトラハイ
ドロフラン500ml中に水素化リチウム・アルミ
ニウム15g(0.4モル)を懸濁せしめ激しく撹
拌している液中に、25℃にて滴下した。滴下終
了後、反応混合物を還流下に2時間加熱した。
加熱終了後、氷浴で反応混合物を冷却し過剰の
水素化リチウムアルミニウムを分解するために
酢酸エチルエステル10mlを加えた。次いでこの
混合物に20%硫酸200mlを加え無機物が溶解す
るまで激しく撹拌した。その後生成物をエーテ
ル100mlにて抽出し抽出液を5%炭酸水素ナト
リウム水溶液にて洗浄し、次いで水洗後無水硫
酸ナトリウム上にて乾燥した。しかる後に抽出
液からエーテルを留去して、残渣油状物を減圧
にて蒸留して2−ブチル−1,3−プロパンジ
オール36.5g(0.276モル)を得た。沸点は107
〜110℃/2mmHgであつた。 (ii) 4−(トランス−5−ブチル−1,3−ジオ
キサー2−イル)安息香酸の製造 ベンゼン400mlに2−ブチル−1,3−プロ
パンジオール26.4g(0.2モル)テレフタルア
ルデヒド酸30g(0.2モル)およびP−トルエ
ンスルホン酸0.1gを加え反応によつて生成す
る水が留出しなくなるまで加熱還流下にて反応
を行う。反応終了後放冷し析出した結晶を過
しこれを180mlの1,4−ジオキサンにて再結
晶し4−(トランス−5−ブチル−1,3−ジ
オキサ−2−イル)安息香酸29.6g(0.11モ
ル)を得た。融点は204.7〜209.9℃であつた。 (iii) 4−(トランス−5−ブチル−1,3−ジオ
キサ−2−イル)安息香酸トランス−4′−プロ
ピルシクロヘキシルエステルの製造 (ii)にて得られた4−(トランス−5−ブチル1,
3−ジオキサ−2−イル)安息香酸2.64g(0.01
モル)を塩化チオニル2.4gに溶解し還流下にて
1時間反応させた後、過剰の塩化チオニルを減圧
下にて留去し酸塩化物を得た。一方トランス−4
−プロピルシクロヘキサノール1.71g(0.012モ
ル)を乾燥ピリジン5mlに溶解し、ここへ先の酸
塩化物を室温にて加え、更に70℃にて2時間加熱
撹拌した。反応終了後反応液を室温まで放冷し反
応生成物を50mlのベンゼンにて抽出し、抽出液を
希塩酸、希アルカリ水溶液および水にて洗浄後、
抽出液を無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、しかる
後にベンゼンを留去した。この残留物を20mlのエ
チルアルコールから再結晶させて目的の4−(ト
ランス−5−ブチル−1,3−ジオキサ−2−イ
ル)安息香酸トランス−4′−プロピルシクロヘキ
シルエステル2.41g(0.0062モル)を得た。この
物は液晶相を示し、その転移温度は第1表に記載
した通りである。又NMRおよびIRスペクトルは
4−(トランス−5−ブチール1,3−ジオキサ
−2−イル)安息香酸トランス−4−プロピルシ
クロヘキシルエステルの構造式と矛盾しなかつ
た。更にこの化合物の元素分析値は次の如く理論
値とよく一致した。 分析値(%) 理論値(%) (C24H36O4として) C 74.1 74.24 H 9.4 9.27 第1表に記載した実施例1以外の()式の化
合物も実施例1と同様な製造方法にて製造したも
のである。 実施例 2(応用例) からなる液晶組成物AのN−I点は74.5℃であ
る。この液晶組成物Aをガラス基板にSiO膜を形
成させラビングにより表面配向処理を施した厚
10μmのTN型液晶セル封入し、透過光量依存性
を調べた。透過光量がその飽和値10%に達する時
の電圧V10即ちしきい電圧は1.56V、また飽和値
の90%に達する時の電圧V90即ち飽和電圧は
2.14Vであり、従つて透過率−電圧曲線における
急唆度(γ値)はγ=V90/V10=1.37である。上
記の液晶組成物から本発明の化合物と除いた場合
の液晶組成物BのN−I点は52.5℃、しきい電圧
V10は1.50V、飽和電圧V90は2.20Vであり、γ=
1.47である。 更に本発明の化合物を使用する代りに中温Nn
型液晶としてよく使用されている4−(トランス
−4−アルキルシクロヘキシル)安息香酸トラン
ス−4′−アルキルシクロヘキシルエステルを用い
て下記の液晶組成物Cを調製した。 この液晶組成物CのN−I点は75.3℃であり、
先の場合と同様のセルに封入して透過率−電圧依
存性を調べたところしきい電圧V10は1.72V、飽
和電圧V90は2.40V、急唆度γ=1.40であつた。 以上の液晶組成物A,B,Cの特性値から明ら
かな様に本発明の化合物はN−I点を上昇させる
一成分として有用であり、かつ本発明の化合物を
使用する事によりその液晶組成物の急唆度を改善
することができる。
造 ナトリウムエトキシド41.3g(0.61モル)を
無水エチルアルコール200mlに溶解する。そこ
へマロン酸ジエチルエステル96g(0.60モル)
を加え、反応温度80℃にて加熱撹拌する。ここ
で、臭化ノルマルブチル82.2g(0.60モル)を
30分間で滴下する。滴下終了後4時間加熱還流
させる。しかる後に、常圧にてエチルアルコー
ルを留去し、反応混合物に水200mlを加え、折
出した臭化ナトリウムを溶解せしめる。次いで
水層と有機層を分離し、水層を200mlのノルマ
ルヘキサンにて抽出し、抽出液を上層の有機層
と合わせ、ノルマルヘキサン抽出液を水洗後、
減圧にてノルマルヘキサンを留去し、残渣を減
圧にて蒸留しブチルマロン酸ジエチルエステル
を得た。収量108.2g(0.5モル)。沸点は130〜
135℃/20mmHgであつた。 この様にして得られたブチルマロン酸ジエチ
ルエステル64.9g(0.3モル)を水素化カルシ
ウムを用いて)乾燥したテトラハイドロフラン
150mlに溶解し、これを、乾燥したテトラハイ
ドロフラン500ml中に水素化リチウム・アルミ
ニウム15g(0.4モル)を懸濁せしめ激しく撹
拌している液中に、25℃にて滴下した。滴下終
了後、反応混合物を還流下に2時間加熱した。
加熱終了後、氷浴で反応混合物を冷却し過剰の
水素化リチウムアルミニウムを分解するために
酢酸エチルエステル10mlを加えた。次いでこの
混合物に20%硫酸200mlを加え無機物が溶解す
るまで激しく撹拌した。その後生成物をエーテ
ル100mlにて抽出し抽出液を5%炭酸水素ナト
リウム水溶液にて洗浄し、次いで水洗後無水硫
酸ナトリウム上にて乾燥した。しかる後に抽出
液からエーテルを留去して、残渣油状物を減圧
にて蒸留して2−ブチル−1,3−プロパンジ
オール36.5g(0.276モル)を得た。沸点は107
〜110℃/2mmHgであつた。 (ii) 4−(トランス−5−ブチル−1,3−ジオ
キサー2−イル)安息香酸の製造 ベンゼン400mlに2−ブチル−1,3−プロ
パンジオール26.4g(0.2モル)テレフタルア
ルデヒド酸30g(0.2モル)およびP−トルエ
ンスルホン酸0.1gを加え反応によつて生成す
る水が留出しなくなるまで加熱還流下にて反応
を行う。反応終了後放冷し析出した結晶を過
しこれを180mlの1,4−ジオキサンにて再結
晶し4−(トランス−5−ブチル−1,3−ジ
オキサ−2−イル)安息香酸29.6g(0.11モ
ル)を得た。融点は204.7〜209.9℃であつた。 (iii) 4−(トランス−5−ブチル−1,3−ジオ
キサ−2−イル)安息香酸トランス−4′−プロ
ピルシクロヘキシルエステルの製造 (ii)にて得られた4−(トランス−5−ブチル1,
3−ジオキサ−2−イル)安息香酸2.64g(0.01
モル)を塩化チオニル2.4gに溶解し還流下にて
1時間反応させた後、過剰の塩化チオニルを減圧
下にて留去し酸塩化物を得た。一方トランス−4
−プロピルシクロヘキサノール1.71g(0.012モ
ル)を乾燥ピリジン5mlに溶解し、ここへ先の酸
塩化物を室温にて加え、更に70℃にて2時間加熱
撹拌した。反応終了後反応液を室温まで放冷し反
応生成物を50mlのベンゼンにて抽出し、抽出液を
希塩酸、希アルカリ水溶液および水にて洗浄後、
抽出液を無水硫酸ナトリウム上で乾燥し、しかる
後にベンゼンを留去した。この残留物を20mlのエ
チルアルコールから再結晶させて目的の4−(ト
ランス−5−ブチル−1,3−ジオキサ−2−イ
ル)安息香酸トランス−4′−プロピルシクロヘキ
シルエステル2.41g(0.0062モル)を得た。この
物は液晶相を示し、その転移温度は第1表に記載
した通りである。又NMRおよびIRスペクトルは
4−(トランス−5−ブチール1,3−ジオキサ
−2−イル)安息香酸トランス−4−プロピルシ
クロヘキシルエステルの構造式と矛盾しなかつ
た。更にこの化合物の元素分析値は次の如く理論
値とよく一致した。 分析値(%) 理論値(%) (C24H36O4として) C 74.1 74.24 H 9.4 9.27 第1表に記載した実施例1以外の()式の化
合物も実施例1と同様な製造方法にて製造したも
のである。 実施例 2(応用例) からなる液晶組成物AのN−I点は74.5℃であ
る。この液晶組成物Aをガラス基板にSiO膜を形
成させラビングにより表面配向処理を施した厚
10μmのTN型液晶セル封入し、透過光量依存性
を調べた。透過光量がその飽和値10%に達する時
の電圧V10即ちしきい電圧は1.56V、また飽和値
の90%に達する時の電圧V90即ち飽和電圧は
2.14Vであり、従つて透過率−電圧曲線における
急唆度(γ値)はγ=V90/V10=1.37である。上
記の液晶組成物から本発明の化合物と除いた場合
の液晶組成物BのN−I点は52.5℃、しきい電圧
V10は1.50V、飽和電圧V90は2.20Vであり、γ=
1.47である。 更に本発明の化合物を使用する代りに中温Nn
型液晶としてよく使用されている4−(トランス
−4−アルキルシクロヘキシル)安息香酸トラン
ス−4′−アルキルシクロヘキシルエステルを用い
て下記の液晶組成物Cを調製した。 この液晶組成物CのN−I点は75.3℃であり、
先の場合と同様のセルに封入して透過率−電圧依
存性を調べたところしきい電圧V10は1.72V、飽
和電圧V90は2.40V、急唆度γ=1.40であつた。 以上の液晶組成物A,B,Cの特性値から明ら
かな様に本発明の化合物はN−I点を上昇させる
一成分として有用であり、かつ本発明の化合物を
使用する事によりその液晶組成物の急唆度を改善
することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一般式 (ただし、上式においてR1,R2は炭素数1〜9
のアルキル基を示す) で表わされる4−(トランス−5−アルキル−1,
3−ジオキサ−2−イル)安息香酸トランス−
4′−アルキルシクロへキシルエステル。 2 一般式 (ただし、上式においてR1,R2は炭素数1〜9
のアルキル基を示す)で表わされる4−(トラン
ス−5−アルキル−1,3−ジオキサ−2−イ
ル)安息香酸トランス−4′−アルキルシクロヘキ
シルエステルを少くとも一種含有することを特徴
とする液晶組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7616082A JPS58192878A (ja) | 1982-05-07 | 1982-05-07 | 4−(トランス−5−アルキル−1,3−ジオキサ−2−イル)安息香酸トランス−4′−アルキルシクロヘキシルエステル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7616082A JPS58192878A (ja) | 1982-05-07 | 1982-05-07 | 4−(トランス−5−アルキル−1,3−ジオキサ−2−イル)安息香酸トランス−4′−アルキルシクロヘキシルエステル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58192878A JPS58192878A (ja) | 1983-11-10 |
JPH0124150B2 true JPH0124150B2 (ja) | 1989-05-10 |
Family
ID=13597300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7616082A Granted JPS58192878A (ja) | 1982-05-07 | 1982-05-07 | 4−(トランス−5−アルキル−1,3−ジオキサ−2−イル)安息香酸トランス−4′−アルキルシクロヘキシルエステル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58192878A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5585583A (en) * | 1978-12-13 | 1980-06-27 | Ueruku Fuyuuru Fueruzeee Rekut | Substituted liquid crystal 1*33dioxane*its manufacture and liquid crystal composition containing it for photoelectric element |
US4313878A (en) * | 1980-12-03 | 1982-02-02 | Timex Corporation | 4-Substituted phenyl 4'-(5-n-alkyl-1,3-dioxan-2-yl)benzoates |
-
1982
- 1982-05-07 JP JP7616082A patent/JPS58192878A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5585583A (en) * | 1978-12-13 | 1980-06-27 | Ueruku Fuyuuru Fueruzeee Rekut | Substituted liquid crystal 1*33dioxane*its manufacture and liquid crystal composition containing it for photoelectric element |
US4313878A (en) * | 1980-12-03 | 1982-02-02 | Timex Corporation | 4-Substituted phenyl 4'-(5-n-alkyl-1,3-dioxan-2-yl)benzoates |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58192878A (ja) | 1983-11-10 |
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