JPH0148890B2 - - Google Patents
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- JPH0148890B2 JPH0148890B2 JP14137681A JP14137681A JPH0148890B2 JP H0148890 B2 JPH0148890 B2 JP H0148890B2 JP 14137681 A JP14137681 A JP 14137681A JP 14137681 A JP14137681 A JP 14137681A JP H0148890 B2 JPH0148890 B2 JP H0148890B2
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Description
本発明は正の誘電異方性を有する新規な液晶化
合物に関する。 正の誘電異方性を示す液晶物質はその化学的及
び誘電的異方性を利用して捩れた液晶配列を持つ
ネマチツク液晶を用いる表示素子（いわゆるTN
セル）やゲスト・ホスト効果を応用したカラー表
示素子等に使用される用途がある。これらの液晶
材料は単独の化合物ではその諸性能即ち液晶温度
範囲、しきい電圧、応答速度、安定性等の点で実
用的使用に耐えるものはなく、実用的には数種の
液晶化合物或いは非液晶化合物の混合物が使用さ
れている。 本発明は実用的な性質がすぐれた、誘電異方性
が正の液晶組成物を構成する成分として有用な化
合物を提供するものである。 即ち、本発明の化合物は次の一般式で表わされ
る4′―（β―アルキルオキシエチル）―４―シア
ノビフエニルである。 （式中Ｒは炭素数１〜９の直鎖アルキル基を示
す） 本発明の化合物を誘電異方性が負の液晶に添加
すると誘電異方性が正の液晶組成物を得ることが
可能であり又誘電異方性が正の液晶化合物に加え
てその電気光学的応答のしきい電圧をより低いも
のとすることもできる。 本発明者らは先に本発明の化合物と同様の性質
を有する化合物として
合物に関する。 正の誘電異方性を示す液晶物質はその化学的及
び誘電的異方性を利用して捩れた液晶配列を持つ
ネマチツク液晶を用いる表示素子（いわゆるTN
セル）やゲスト・ホスト効果を応用したカラー表
示素子等に使用される用途がある。これらの液晶
材料は単独の化合物ではその諸性能即ち液晶温度
範囲、しきい電圧、応答速度、安定性等の点で実
用的使用に耐えるものはなく、実用的には数種の
液晶化合物或いは非液晶化合物の混合物が使用さ
れている。 本発明は実用的な性質がすぐれた、誘電異方性
が正の液晶組成物を構成する成分として有用な化
合物を提供するものである。 即ち、本発明の化合物は次の一般式で表わされ
る4′―（β―アルキルオキシエチル）―４―シア
ノビフエニルである。 （式中Ｒは炭素数１〜９の直鎖アルキル基を示
す） 本発明の化合物を誘電異方性が負の液晶に添加
すると誘電異方性が正の液晶組成物を得ることが
可能であり又誘電異方性が正の液晶化合物に加え
てその電気光学的応答のしきい電圧をより低いも
のとすることもできる。 本発明者らは先に本発明の化合物と同様の性質
を有する化合物として
（第一段階）
エチレングリコールモノ―メチルエーテル399
ｇ（5.245モル）を乾燥したピリジン1600mlに溶
解し５℃以下に冷却したところへＰ―トルエンス
ルホン酸クロリド1000ｇ（5.245モル）を反応温
度が10℃をこえない様に少量づつ加える。加え終
つたら冷浴を取り除き室温で４時間撹拌したのち
水１を加えさらにトルエン１を加える。 分液ロートに移し上層のトルエン層を6N―
HCl水500mlで２回洗浄し次に水500mlで１回洗
浄。さらに2N―NaOH水300mlで２回洗浄してか
ら水500mlで４回洗浄しトルエンを減圧下で溜去
するとＰ―トルエンスルホン酸β―メチルオキシ
エチル511ｇを得た。 （第二段階） よく乾燥した２三口フラスコに金属マグネシ
ウム14.6ｇ（0.6モル）を入れ乾燥窒素ガスを通
じて容器内を充分乾燥させ、無水のエチルエーテ
ル45mlと微量のヨウ素を加える。撹拌しながらＰ
―ブロモビフエニル140ｇ（0.6モル）の500mlの
乾燥したエチルエーテル溶液を反応温度30〜35℃
に保ちながら徐々に加え、添加後更に同温度で３
時間反応させた。内温35℃のところへ先のＰ―ト
ルエンスルホン酸β―メチルオキシエチル276ｇ
（1.2モル）の300mlの無水エチルエーテルの溶液
を徐々に加えると反応熱で還流し始める。添加後
ウオターバスで内温35℃に温め２時間還流する。
反応終了後冷却し水500mlを加えのちに6N―
HCl1.5を加える。反応液を分液ロートに移し
トルエン500mlで抽出し、トルエン層と水層に分
液し、水層は更にトルエン100mlにより抽出し、
トルエン層を集めて、トルエン層中の不溶物を吸
引過で取り除き、トルエン層を200mlの2N―
NaOH水で１回洗浄しトルエン層をヒダ付紙
で過しトルエンを減圧下で溜去する。この残留
物にNaOH10ｇ水20ml、エタノール500mlを加え
ウオーターバス上で30分間還流する。この混合液
を冷却し水１中に開けトルエン300mlを加え分
液ロートに移し上層のトルエン層を300mlの水で
３回水洗しトルエンを減圧下で溜去する。次いで
減圧蒸溜しb.p137〜140℃／1.5mmHgの溜分を集
めると34ｇの4′―（β―メチルオキシエチル）―
ビフエニル（）を34ｇを得る。 （第三段階） 300ml三口フラスコに4′―（β―メチルオキシ
エチル）ビフエニル34ｇ（0.16モル）酢酸112ml、
水30ml、ヨウ素酸6.8ｇ（0.0384モル）、ヨウ素
17.9ｇ（0.0704モル）、四塩化炭素13cc、濃硫酸
4.8mlを加え撹拌しマントルヒーターで加温し83
℃で還流下３時間反応させる。反応終了後70℃に
冷却したところへ10％のチオ硫酸ナトリウム水10
mlを加え過剰のヨウ素を消失させる。室温まで冷
却し析出した結晶をエチルアルコール300mlで再
結晶し4′―（β―メチルオキシエチル）―４―ヨ
ードビフエニル（）30ｇを得た。この物の融点
は97〜99.4℃であつた。 （第四段階） 200ml三口フラスコに4′―（β―メチルオキシ
エチル）―４―ヨードビフエニル20ｇ（0.59モ
ル）とシアン化第一銅6.2ｇ（0.688モル）、
DMF67mlを加え撹拌し149℃で６時間還流下反応
させる。反応終了後、室温に冷却し29％アンモニ
ア水20mlを加え撹拌したのちトルエン50mlと水
100mlを加えこの反応液を吸引過し、液のト
ルエン層を6N―塩酸、次いで苛性ソーダ水で洗
浄したのち更に中性になるまで水洗する。トルエ
ン層を無水硫酸ナトリウム10ｇで乾燥したのち、
トルエン層を活性アルミナ層を通してからトルエ
ンを溜去し、残つた結晶物をメタノール30mlで再
結晶し別乾燥すると目的物である4′―（β―メ
チルオキシエチル）―４―シアノビフエニル３ｇ
が得られた。この物の融点（Ｃ―Ｉ点）は50.7
℃、又4′―オクチルオキシ―４―シアノビフエニ
ルとの混合物にして測定して外挿されるＮ→Ｉ点
は−５℃であつた。（この化合物単独ではＮ―Ｉ
点は測定できない）。又この化合物の元素分析値
は次の如く計算値と良く一致している。 分析値 計算値(C16H15NOとして) Ｃ 80.8％ 80.98％ Ｈ 6.4％ 6.37％ Ｎ 5.8％ 5.90％ 実施例 ２ 実施例１に於けるエチレングリコールモノメチ
ルエーテルの代りにエチレングリコールモノエチ
ルエーテルを原料として使用する他は実施例１と
同様にして第一段階の反応でＰ―トルエンスルホ
ン酸β―エチルオキシエチルを得る。又第二段階
の反応で4′―（β―エチルオキシエチル）―ビフ
エニルを得た。このものの沸点は132℃〜140℃／
1.5mmHgであつた。次に第三段階の反応で4′―
（β―エチルオキシエチル）―４―ヨードビフエ
ニルを得たがこのものの融点は79.5〜80.5℃であ
つた。第四段階の反応で目的の4′―（β―エチル
オキシエチル）―４―シアノビフエニルを得たが
このものの融点（Ｃ―Ｉ点）は49.4〜50.6℃であ
つた。又4′―オクチルオキシ―４―シアノビフエ
ニルとの混合物にして測定して外挿して得られる
Ｎ―Ｉ点は−６℃であつた。又この化合物の元素
分析値は次の如く計算値とよく一致した。 分析値 計算値(C17H17NOとして) Ｃ 81.1％ 81.24％ Ｈ 6.8％ 6.82％ Ｎ 5.5％ 5.57％ 実施例１，２と同様にして次の化合物も得られ
る。 4′―（β―プロピルオキシエチル）―４―シア
ノビフエニル 4′―（β―ブチルオキシエチル）―４―シアノ
ビフエニル 4′―（β―ペンチルオキシエチル）―４―シア
ノビフエニル 4′―（β―ヘキシルオキシエチル）―４―シア
ノビフエニル 4′―（β―ヘプチルオキシエチル）―４―シア
ノビフエニル 4′―（β―オクチルオキシエチル）―４―シア
ノビフエニル 4′―（β―ノニルオキシエチル）―４―シアノ
ビフエニル 実施例３ （使用例１） からなる液晶組成物のネマチツク液晶温度範囲
（MR）は−10〜72.3℃，20℃に於ける粘度η20は
28.8cp、誘電率異方性△εは11.1（ε ‖＝15.5，ε
⊥＝4.4）でこれをセル厚10μｍのTNセルに封入
したもののしきい電圧は1.72V、飽和電圧は2.5V
であつた。 この組成物80部に本発明の化合物の１つである を20部加えた液晶組成物のMRは−15〜57.4℃と
なり、粘度η20は33.3cp、△εは12.8（ε ‖＝18，
ε ⊥＝5.2）で、これを上記と同じセルに封入し
た際のしきい電圧は1.37V、飽和電圧は1.95Vで
あつた。 実施例４ （使用例２） からなる液晶組成物のネマチツク液晶温度範囲
（M.R）は−10〜63.3℃20℃に於ける粘度η20は
45.3cp誘電率異方性△εは12.4（ε ‖＝17.2，ε ⊥
＝4.8）でこれをセル厚10μｍのTNセルに封入し
たもののしきい電圧は1.55V飽和電圧は2.2Vであ
つた。 この組成物80部に本発明の化合物の１つである を20部加えた液晶組成物のMRは−15〜49.1℃と
なり、η20は47.1cp、△εは13.4（ε ‖＝19.2，ε
⊥＝5.8）で、これを上記と同じセルに封入した
際のしきい電圧は1.22V、飽和電圧は1.75Vであ
つた。 実施例５ （使用例３） 次の組成の液晶組成物を調製した。 この組成物の誘電率の異方性は負（△εは約−
１）でありこれだけではTNセルでの表示は出来
ない。 これに本発明の実施例１の を20部添加した組成物の性状ならびに特性は次の
通りで、TNセルでの表示が可能となつた。 透明点 50.1℃ △ε 2.7（ε ‖＝8.1，ε ⊥＝
5.4） しきい電圧 1.98Ｖ 飽和電圧 2.70Ｖ
ｇ（5.245モル）を乾燥したピリジン1600mlに溶
解し５℃以下に冷却したところへＰ―トルエンス
ルホン酸クロリド1000ｇ（5.245モル）を反応温
度が10℃をこえない様に少量づつ加える。加え終
つたら冷浴を取り除き室温で４時間撹拌したのち
水１を加えさらにトルエン１を加える。 分液ロートに移し上層のトルエン層を6N―
HCl水500mlで２回洗浄し次に水500mlで１回洗
浄。さらに2N―NaOH水300mlで２回洗浄してか
ら水500mlで４回洗浄しトルエンを減圧下で溜去
するとＰ―トルエンスルホン酸β―メチルオキシ
エチル511ｇを得た。 （第二段階） よく乾燥した２三口フラスコに金属マグネシ
ウム14.6ｇ（0.6モル）を入れ乾燥窒素ガスを通
じて容器内を充分乾燥させ、無水のエチルエーテ
ル45mlと微量のヨウ素を加える。撹拌しながらＰ
―ブロモビフエニル140ｇ（0.6モル）の500mlの
乾燥したエチルエーテル溶液を反応温度30〜35℃
に保ちながら徐々に加え、添加後更に同温度で３
時間反応させた。内温35℃のところへ先のＰ―ト
ルエンスルホン酸β―メチルオキシエチル276ｇ
（1.2モル）の300mlの無水エチルエーテルの溶液
を徐々に加えると反応熱で還流し始める。添加後
ウオターバスで内温35℃に温め２時間還流する。
反応終了後冷却し水500mlを加えのちに6N―
HCl1.5を加える。反応液を分液ロートに移し
トルエン500mlで抽出し、トルエン層と水層に分
液し、水層は更にトルエン100mlにより抽出し、
トルエン層を集めて、トルエン層中の不溶物を吸
引過で取り除き、トルエン層を200mlの2N―
NaOH水で１回洗浄しトルエン層をヒダ付紙
で過しトルエンを減圧下で溜去する。この残留
物にNaOH10ｇ水20ml、エタノール500mlを加え
ウオーターバス上で30分間還流する。この混合液
を冷却し水１中に開けトルエン300mlを加え分
液ロートに移し上層のトルエン層を300mlの水で
３回水洗しトルエンを減圧下で溜去する。次いで
減圧蒸溜しb.p137〜140℃／1.5mmHgの溜分を集
めると34ｇの4′―（β―メチルオキシエチル）―
ビフエニル（）を34ｇを得る。 （第三段階） 300ml三口フラスコに4′―（β―メチルオキシ
エチル）ビフエニル34ｇ（0.16モル）酢酸112ml、
水30ml、ヨウ素酸6.8ｇ（0.0384モル）、ヨウ素
17.9ｇ（0.0704モル）、四塩化炭素13cc、濃硫酸
4.8mlを加え撹拌しマントルヒーターで加温し83
℃で還流下３時間反応させる。反応終了後70℃に
冷却したところへ10％のチオ硫酸ナトリウム水10
mlを加え過剰のヨウ素を消失させる。室温まで冷
却し析出した結晶をエチルアルコール300mlで再
結晶し4′―（β―メチルオキシエチル）―４―ヨ
ードビフエニル（）30ｇを得た。この物の融点
は97〜99.4℃であつた。 （第四段階） 200ml三口フラスコに4′―（β―メチルオキシ
エチル）―４―ヨードビフエニル20ｇ（0.59モ
ル）とシアン化第一銅6.2ｇ（0.688モル）、
DMF67mlを加え撹拌し149℃で６時間還流下反応
させる。反応終了後、室温に冷却し29％アンモニ
ア水20mlを加え撹拌したのちトルエン50mlと水
100mlを加えこの反応液を吸引過し、液のト
ルエン層を6N―塩酸、次いで苛性ソーダ水で洗
浄したのち更に中性になるまで水洗する。トルエ
ン層を無水硫酸ナトリウム10ｇで乾燥したのち、
トルエン層を活性アルミナ層を通してからトルエ
ンを溜去し、残つた結晶物をメタノール30mlで再
結晶し別乾燥すると目的物である4′―（β―メ
チルオキシエチル）―４―シアノビフエニル３ｇ
が得られた。この物の融点（Ｃ―Ｉ点）は50.7
℃、又4′―オクチルオキシ―４―シアノビフエニ
ルとの混合物にして測定して外挿されるＮ→Ｉ点
は−５℃であつた。（この化合物単独ではＮ―Ｉ
点は測定できない）。又この化合物の元素分析値
は次の如く計算値と良く一致している。 分析値 計算値(C16H15NOとして) Ｃ 80.8％ 80.98％ Ｈ 6.4％ 6.37％ Ｎ 5.8％ 5.90％ 実施例 ２ 実施例１に於けるエチレングリコールモノメチ
ルエーテルの代りにエチレングリコールモノエチ
ルエーテルを原料として使用する他は実施例１と
同様にして第一段階の反応でＰ―トルエンスルホ
ン酸β―エチルオキシエチルを得る。又第二段階
の反応で4′―（β―エチルオキシエチル）―ビフ
エニルを得た。このものの沸点は132℃〜140℃／
1.5mmHgであつた。次に第三段階の反応で4′―
（β―エチルオキシエチル）―４―ヨードビフエ
ニルを得たがこのものの融点は79.5〜80.5℃であ
つた。第四段階の反応で目的の4′―（β―エチル
オキシエチル）―４―シアノビフエニルを得たが
このものの融点（Ｃ―Ｉ点）は49.4〜50.6℃であ
つた。又4′―オクチルオキシ―４―シアノビフエ
ニルとの混合物にして測定して外挿して得られる
Ｎ―Ｉ点は−６℃であつた。又この化合物の元素
分析値は次の如く計算値とよく一致した。 分析値 計算値(C17H17NOとして) Ｃ 81.1％ 81.24％ Ｈ 6.8％ 6.82％ Ｎ 5.5％ 5.57％ 実施例１，２と同様にして次の化合物も得られ
る。 4′―（β―プロピルオキシエチル）―４―シア
ノビフエニル 4′―（β―ブチルオキシエチル）―４―シアノ
ビフエニル 4′―（β―ペンチルオキシエチル）―４―シア
ノビフエニル 4′―（β―ヘキシルオキシエチル）―４―シア
ノビフエニル 4′―（β―ヘプチルオキシエチル）―４―シア
ノビフエニル 4′―（β―オクチルオキシエチル）―４―シア
ノビフエニル 4′―（β―ノニルオキシエチル）―４―シアノ
ビフエニル 実施例３ （使用例１） からなる液晶組成物のネマチツク液晶温度範囲
（MR）は−10〜72.3℃，20℃に於ける粘度η20は
28.8cp、誘電率異方性△εは11.1（ε ‖＝15.5，ε
⊥＝4.4）でこれをセル厚10μｍのTNセルに封入
したもののしきい電圧は1.72V、飽和電圧は2.5V
であつた。 この組成物80部に本発明の化合物の１つである を20部加えた液晶組成物のMRは−15〜57.4℃と
なり、粘度η20は33.3cp、△εは12.8（ε ‖＝18，
ε ⊥＝5.2）で、これを上記と同じセルに封入し
た際のしきい電圧は1.37V、飽和電圧は1.95Vで
あつた。 実施例４ （使用例２） からなる液晶組成物のネマチツク液晶温度範囲
（M.R）は−10〜63.3℃20℃に於ける粘度η20は
45.3cp誘電率異方性△εは12.4（ε ‖＝17.2，ε ⊥
＝4.8）でこれをセル厚10μｍのTNセルに封入し
たもののしきい電圧は1.55V飽和電圧は2.2Vであ
つた。 この組成物80部に本発明の化合物の１つである を20部加えた液晶組成物のMRは−15〜49.1℃と
なり、η20は47.1cp、△εは13.4（ε ‖＝19.2，ε
⊥＝5.8）で、これを上記と同じセルに封入した
際のしきい電圧は1.22V、飽和電圧は1.75Vであ
つた。 実施例５ （使用例３） 次の組成の液晶組成物を調製した。 この組成物の誘電率の異方性は負（△εは約−
１）でありこれだけではTNセルでの表示は出来
ない。 これに本発明の実施例１の を20部添加した組成物の性状ならびに特性は次の
通りで、TNセルでの表示が可能となつた。 透明点 50.1℃ △ε 2.7（ε ‖＝8.1，ε ⊥＝
5.4） しきい電圧 1.98Ｖ 飽和電圧 2.70Ｖ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （上式中Ｒは炭素数１〜５の直鎖のアルキル基
を示す）で表わされる4′―（β―アルキルオキシ
エチル）―４―シアノビフエニル。 ２ ４―（β―アルキルオキシエチル）―ビフエ
ニルをヨウ素化して4′―（β―アルキルオキシエ
チル）―４―ヨードビフエニルとし、次いでシア
ノ化第１銅によりシアノ化して4′―（β―アルキ
ルオキシエチル）４―シアノ―ビフエニルとする
工程を含む4′―（β―アルキルオキシエチル）―
４―シアノビフエニルの製造方法。 ３ 一般式 （上式中Ｒは炭素数１〜５の直鎖のアルキル基
を示す）で表わされる4′―（β―アルキルオキシ
エチル）―４―シアノビフエニルを少なくとも１
種含有することを特徴とする液晶組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14137681A JPS5841854A (ja) | 1981-09-08 | 1981-09-08 | ４′−（β−アルキルオキシエチル）−４−シアノビフエニル |
| US06/369,111 US4431564A (en) | 1981-05-01 | 1982-04-16 | Liquid-crystalline biphenyl or terphenyl derivatives |
| CH2608/82A CH649283A5 (de) | 1981-05-01 | 1982-04-29 | Fluessigkristalline biphenyl- oder terphenylderivate. |
| DE3216281A DE3216281C2 (de) | 1981-05-01 | 1982-04-30 | Flüssig-kristalline Biphenyl- oder Terphenyl-Derivate, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14137681A JPS5841854A (ja) | 1981-09-08 | 1981-09-08 | ４′−（β−アルキルオキシエチル）−４−シアノビフエニル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5841854A JPS5841854A (ja) | 1983-03-11 |
| JPH0148890B2 true JPH0148890B2 (ja) | 1989-10-20 |
Family
ID=15290554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14137681A Granted JPS5841854A (ja) | 1981-05-01 | 1981-09-08 | ４′−（β−アルキルオキシエチル）−４−シアノビフエニル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5841854A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63182274A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-27 | 住友化学工業株式会社 | 表面に粒子層を有するセラミツク成形体の製造方法 |
| JPS6485644A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-30 | Asahi Optical Co Ltd | Preparation of ceramics composite |
-
1981
- 1981-09-08 JP JP14137681A patent/JPS5841854A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5841854A (ja) | 1983-03-11 |
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