JPH01272537A - シクロヘキサン誘導体 - Google Patents

シクロヘキサン誘導体

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JPH01272537A
JPH01272537A JP63099180A JP9918088A JPH01272537A JP H01272537 A JPH01272537 A JP H01272537A JP 63099180 A JP63099180 A JP 63099180A JP 9918088 A JP9918088 A JP 9918088A JP H01272537 A JPH01272537 A JP H01272537A
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JP
Japan
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trans
liquid crystal
formula
compound
cyclohexyl
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JP63099180A
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English (en)
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Yasuyuki Goto
泰行 後藤
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JNC Corp
Original Assignee
Chisso Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C25/00Compounds containing at least one halogen atom bound to a six-membered aromatic ring
    • C07C25/18Polycyclic aromatic halogenated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/30Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001Cyclohexane rings
    • C09K19/3003Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は広い温度範囲で液晶相を示し、かつ安定で低粘
性の新規な液晶物質に関する。
〔従来の技術〕
液晶表示素子は液晶物質が持つ光学異方性及び誘電異方
性を利用したものであるが、その表示様式によってTN
型(ねじれネマチック型)、DS型(動的散乱型)、ゲ
スト・ホスト型、DAP型など6徨の方式に分けられ、
夫々の使用に適する液晶物質の性質は異る。しかしいず
れの液晶物質も水分、空気、熱、光等に安定であること
が必要であることは共通しておシ、又、室温を中心とし
てできるだけ広い温度範囲で液晶相を示し、更に表示素
子の種類によって異る最適な誘電異方性値(Δe)を有
するようにしなければならない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし現在のところ単一化合物ではとのような条件を満
たす物質はなく、数種の液晶化合物や非液晶化合物を混
合して得られる液晶組成物を使用しているのが現状であ
る。最近は特に低温(−40℃程度)から高温(80〜
90℃位)にわたって動作する表示素子が要求されるよ
うになってきているので、よシ広い温度範囲ですぐれた
動作特性を持った液晶組成物が要望されている。
本発明の目的はこのような液晶組成物の一成分として有
用な、特に低温特性を改善するに適した新規な液晶化合
物を提供することにある。
〔発明の構成〕
即ち、本発明は一般式 (上式においてR1およびR1は炭素数2〜10のアル
キル基を示す) で表わされる2−アルキル−5−〔トランス−4−(ト
ランス−4−アルキルシクロヘキシル)シクロヘキシル
〕フルオロベンゼン及び該化合物を含む液晶組成物であ
る。
〔発明の作用、効果〕
本発明の化合物は小さい正の誘電異方性値を示し、液晶
温度範囲が広く特に高い、液晶−透明点(N−I点)を
持っていて、なおかつ低粘性の化合物であり、更に熱、
空気、水分、光等に安定であるため、低温から高温まで
広い温度範囲で動作する液晶組成物を得るのに極めて有
用な化合物である。
又、本発明の化合物は他の液晶化合物、例えばビフェニ
ル系、エステル系、シッフ系、フェニルシクロヘキサン
系、複素環液晶等の低温での相溶性に特にすぐれており
、また幅広い液晶温度範囲を有しており、本発明の化合
物と他のネマチック液晶化合物と混合することにより、
低温から高温まで幅広い液晶相を有する低粘性の液晶組
成物を調製することができる。
尚、特公昭62−39136号には本発明の化合物と類
似の化合物である次式の化合物が同様な効果を示すこと
が記載されている。
(上式中、Rは炭素数1〜10を有するアルキル基、R
′は炭素数1〜10を有するアルキル基又はアルコキシ
基を示す) しかし、その低温における相溶性の点ではやや不満足な
点かあつ九が、本願発明の化合物では、その低温におけ
る相溶性が充分改善されている。
次に本発明の化合物の製造法を示すと、まず3−フルオ
ロ−ブロモベンゼン(1)と金属マクネシウムを反応さ
せて、3−フルオロフェニルマクネシウムブロミド(n
)とし、これを4−(トランス−4−アルキルシクロヘ
キシル)シクロヘキサノン(11)(対応するシクロヘ
キサノールを酸化することによシ得られる。)と反応さ
せて、3−(1−ヒドロキシ−4−(トランス−4−ア
ルキルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕フルオロベン
ゼン(IV)とする。次いで、これを適当な酸触媒を用
いて脱水反応を行い、3−(4−()ランス−4−アル
キルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イル〕フル
オロベンゼン(V)とする。ついで、これをエチルアル
コール等の有機溶媒中ラネーニッケル触媒を用いて、常
圧・常温(25℃)にて接触還元反応を行うと、3−(
4−(トランス−4−アルキルシクロヘキシル)シクロ
ヘキシル〕フルオロベンゼンである。これはトランス体
とシス体の立体異性体の混合物であり、適当なる溶媒を
用いて再結晶を行い、3−〔トランス−4−(トランス
−4−アルキルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕フル
オロベンゼン(M)を得る。これに1ニトロベンゼン溶
媒中にて、無水塩化アルミニウム及び脂肪酸酸塩化物を
反応させて、2−アルカノイル−5−〔トランス−4−
(トランス−4−アルキルシクロヘキシル)シクロヘキ
シル〕フルオロベンゼン(■)とする。続いて、これに
適切なる還元方法を用い、精製処理を行い、目的とする
2−アルキル−5−〔トランス−4−(トランス−4−
アルキルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕フルオロベ
ンゼン(1)を得る。
以上を化学式で示すと、 F       F (1)      (!I) (■)    F 以下、実施例によシ本発明の化合物の製造法及び使用例
について更に詳細に説明する。
実施例1 〔2−エチル−5−〔トランス−4−(トランス−4−
プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕フルオロベ
ンゼン((I)式でR’=C5Hy 、R”=C!H3
−のもの)の製造〕 (1)削シ状マグネシウム4.81!(0,2モル)を
3つロフラスコに入れ、3−フルオロブロモベンゼン(
1) 35.0 # (0,2モル)を無水テトラヒド
ロ7ラン501111に溶解した溶液を、窒素気流中で
反応温度を30〜35℃に保ち、撹拌しなからゆつく9
滴下して行くと黒灰色の均一な3−フルオロフェニルマ
グネシウムプロミド(II)のテトラヒドロフラン溶液
を得る。これに4−(トランス−4−プロピルシクロヘ
キシル)シクロヘキサノン(III)46.710.2
1モル)をテトラヒドロフラン50rtilに溶解した
溶液を反応温度を5〜10℃に保ちつつ、30分間で滴
下した。滴下終了後、35℃まで昇温し1時間熟成後、
3N塩酸100ゴを加えた。分離した油状物を、100
dのトルエンにて撹拌抽出し、抽出液を水で洗液が中性
になるまで洗浄し、3−〔1−ヒドロキシ−4−(トラ
ンス−4−アルキルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕
フルオロベンゼン(F/)のトルエン溶titmた。
トルエン抽出液に、硫酸水素カリウム3.2yを加え、
加熱還流下に、生成する水をトルエンとの共沸によ)除
いた。反応終了後、トルエン溶液を洗浄液が中性になる
まで水で洗浄した後に、トルエンを留去し、3−(4−
()ランス−4−アルキルシクロヘキシル)シクロヘキ
セン−1−イル〕フルオロベンゼン(V)の濃縮物を得
る。これを精製しないでエチルアルコール200−に溶
解し、触媒として展開ラネーニッケル2.09を用い常
圧25℃にて接触還元反応を行った。水素の吸収が止ん
だ後に、ラネーニッケルを戸別し、エチルアルコール戸
液からエチルアルコールを留去し、残渣を酢酸エチルか
ら再結晶を行い、3−(トランス−4−()ランス−4
−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕フルオロ
ベンゼン(■)38.7gを得た。
(11)続いて無水塩化アルミニウム30.8g(0,
23モル)ヲニトロベンゼン1501R1に溶解t、、
iイて室温にて前に得られた(M)38.7!jを全量
加えて撹拌溶解させた。この後に塩化アセチル27.1
(0,348モル)を15分間で加え、続いて35〜4
0℃の反応温度にて2時間加温反応させた。
反応終了後、反応液を6N塩酸50d1氷水500Iの
混合物に加え分解反応させた。トルエン500−を加え
て、油層を抽出し、抽出液を炭酸水素ナトリウム水溶液
で洗浄後、洗浄液が中性になるまで水で洗浄した。トル
エン溶液からトルエン及びニトロベンゼンを留去し、残
渣を酢酸エチルから再結晶して、2−アセトキシ−5−
〔トランス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキ
シル)シクロヘキシル〕フルオロベンゼン(■)23.
8.9を得た。この物は液晶相を示し、結晶−ネマチッ
ク相転移温度(C−N点)は90.5℃、ネマチック相
−等方性液体相転移温度(N−I点)は204.7℃で
あった。
010  続いて、この(■)23.8.9を、ジエチ
レングリール100dに加え撹拌し、これに抱水ヒドラ
ジン17.9.9.水酸化カリウム20.1.9を加え
撹拌しながら温度を徐々に上げ、180℃で3時間反応
させた。室温にまで放冷後、水500−を加え析出した
結晶をトルエン1001/にて抽出した。
水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、トルエ
ンを留去し、酢酸エチルから再結晶精製し、目的の化合
物(1)15.2.9を得た。
この物は液晶相を示し、結晶−スメクチック相転移点(
C−3点)は40.6℃、スメクチック相−ネマチック
相転移点(S−N点)は101.8℃、ネマチック相−
等方性液体相転移点(N−I点)は129.3℃であっ
た。
実施例2.3 実施例1に準する方法により、次の化合物を合成した。
2−エチル−5−〔トランス−4−(トランス−4−エ
チルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕フルオロベンゼ
ン C−8点:47.2℃  S−I点:103.3℃2−
プロピル−5−〔トランス−4−(トランス−4−プロ
ピルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕フルオロベンゼ
ン C−8点:20.6℃   S−N点:134.6℃N
−1点:146.9℃ 実施例4(組成物) なる液晶組成物置のN−I点は52℃、20℃における
粘度は22.5CPであった。この液晶組成物置85重
量(係)に、実施例1で得られた本発明の化合物の1つ
である2−エチル−5−〔トランス−4−プロピルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル〕フルオロベンゼン15重
量(%)を加えた液晶組成物のN−I点は58.2℃に
上昇し、20’Cにおける粘度は24.3 cPとわず
かな上昇であった。この液晶組成物を一40℃のフリー
ザーに1ケ月放置して結晶の析出はなかった。
尚、比較のため、上記結晶組成物置85%と先に記した
特公昭62−39136号記載の化合物の1つである4
−エチル−〔トランス−4−(トランス−4−プロピル
シクロヘキシル)シクロヘキシル〕ベンゼン15%との
液晶組成物を調製し、−40℃のフリーザーに放置した
ところ、3日目に結晶が析出して来た。
以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (上式においてR^1およびR^2は炭素数2〜10の
    アルキル基を示す) で表わされる2−アルキル−5−〔トランス−4−(ト
    ランス−4−アルキルシクロヘキシル)シクロヘキシル
    〕フルオロベンゼン。
  2. (2)請求項1記載の化合物を少なくとも1種含有する
    ことを特徴とする液晶組成物。
JP63099180A 1988-04-21 1988-04-21 シクロヘキサン誘導体 Pending JPH01272537A (ja)

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