JPH02145531A - フッソ化合物 - Google Patents

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］ 本発明は液晶表示装置に用いられるネマチック液晶組成
物を構成する成分として有用なフッソ化合物に関する。 〔発明の概要］ 本発明は一般式 ％式％（１） （上式中、Ｒは炭素原子数が１−１０の直鎖アルキル基
、ｎは１−１０の整数を示し、シクロヘキサン環はトラ
ンス配置である。）で表わされる新規液晶化合物である
。また本発明の化合物（Ｎは粘度が小さく、誘電率の異
方性が大きい特徴を有する。したがって１本発明の化合
物（１）と他の液晶化合物又は非液晶化合物を混合した
液晶組成物を用いることにより応答速度が速くて駆動電
圧が低い液晶表示装置を提供することができる。 〔従来の技術］ ネマチック液晶の電気光学効果を利用した液晶表示装置
には動的散乱型（ＤＳＭ型）、ゲスト−ホスト型（Ｇ−
１−１型）、捩れネマチック型（ＴＮ型）、スーパーツ
ィステッド・ネマチック型（ＳＴＮを）、スーパーツィ
ステッド複屈折型（ＳＢＥ型）などがある。液晶表示装
置には、１゜小型、薄型である。 ２、駆動電圧が低く、消費電力が少ない。 ３、受光素子であることから長時間使用しても目が疲れ
ない。 などの長所があるため、従来よりＤＳＭ型、ＴＮ型、Ｇ
Ｈ型等がウォッチ、電卓、オーデイ第１１量器、各種計
測器、自動車のダツシュボード表示等に広く応用されて
きた。また最近ではＳＴＮ型を用いたワープロやパソコ
ンのデイスプレィ、ＴＮ型のアクティブマトリックス方
式を用いたポケット・カラーテレビなどの画素数が非常
に多い表示装置にも応用されつつあり、ＣＲＴに代る表
示装置として注目されている。今後、液晶表示装置の用
途はどんどん拡大してゆくと思われるが、それに伴って
液晶材料に要求される特性も種々変化してゆくのは当然
であるが１次に揚げた諸特性性は基本的なものでありあ
らゆる用途に対して必要不可欠な条件である。 １、着色がなく、光、熱、電気的、化学的に安定である
こと。 ２、実用温度範囲が広いこと。 ３、電気光学的な応答速度が速いこと。 ４、駆動電圧が低く、その温度依存性が小さいこと。 ５　視覚範囲が広いこと。 〔発明が解決しようとする課題１ これらの条件のうちｌを満足する化合物はエステル系、
ビフェニル系、フエニ、ルシクロヘキサン系、フェニル
ピリミジン系、フエニルジオキサン系など数多く知られ
ている。しかし、２以下を単一成分で満足する化合物は
知られていないため２神頚以上の液晶又は非液晶化合物
を混合した液晶組成物を用いている。液晶組成物を構成
する成分として粘度が小さく、かつ誘電率の異方性（△
ε）が大きな化合物はあまり知られていない、たとえば
、４−シアノ−４’　−（１−ランス−４“ペンチルシ
クロヘキシル）ビフェニル　Ｃａｔ−＋＋（發（〉６Σ
ｃＮはΔεは大きいが粘度は比較的大きい。また４−（
トランス−４″−ペンチルシクロヘキシル）−４′−エ
チルビフェニルｃ−Ｈｚ（聾べＭＣｚＨｓは粘度は小さ
いが△εが小さい、そこで１本発明の目的は他の１種又
は２種以上のネマチック液晶化合物又は非液晶化合物と
混合することにより応答速度が速くて駆動電圧の低い液
晶組成物を得ることができる新規な液晶化合物を提供す
ることである。 ［課題を解決するための手段１ 本発明は一般式 （上式中、Ｒは炭素原子数が１〜ｌＯの直鎖アルキル基
、ｎは１−１０の整数を示し、シクロヘキサン環はトラ
ンス配置である。）で表わされるフッソ化合物であり、
次に述べる方法により製造することができる。 Ｒ（）■８Ｃ）ｌａｃＩ　Ｒ＃石Ｘ）ＣＨ＊−Ｆ（上式
中、Ｒは炭素原子数が１−１０の直鎖アルキル基、ｎは
１〜ｌＯの整数を示し、シクロヘキサン環はトランス配
置である。） 工程１　化合物（２）を二硫化炭素Ｃ８媒中で無水塩化
アルミニウムを用いて塩化アセチルとフリーデルクラフ
ッ反応させアセトフェノン誘導体（３）を製造する。 工程２　化合物（３）の１．４−ジオキサン溶液を臭素
と水酸化ナトリウム水溶液から調整した次亜臭素酸ナト
リウム水溶液中に滴下してブロモホルム反応させ安息香
酸誘導体（４）を製造する。 工程３　化合物（４）をトルエン中で水素化−ビス−メ
トキシエトキシアルミニウムナトリウムで還元してベン
ジルアルコール誘導体（５）を製造する。 工程４　化合物（５）をピリジン中で塩化チオニルで塩
素化してベンジルクロライド誘導体（６）を製造する。 工程４′　化合物（５）を塩化メチレン中でヘキサフル
オロプロペンのジェタノールアミン錯体（石川試薬）で
フッソ化して本発明のフッソ化合物（７）（式（１）で
ｎが１のらの）を製造する。 工程５　化合物（６）をジメチルスルホ、キシド中でシ
アン化ナトリウムと反応させベンジルシアナイド誘導体
（８）を製造する。 工程６　化合物（８）をエチレングリコール中で水酸化
ナトリウム水’ｔ８　ｉｌを用いて加水分解してフェニ
ル酢酸誘導体（９）を製造する。 工程７　化合物（９）を工程３と同様にして還元して化
合物（ｌＯ）を製造する。 以下、工程４〜７をくり返して化合物（１４）を製造し
、化合物（１４）を工程４′と同様にフッソ化して本発
明のフッソ化合物（１）を製造する。 〔実　施　例１ 以下、実施例と応用例により本発明をさらに詳しく説明
する。 実施例１ ４−

【トランス−４’　−（ｔ−ランス−４〜−プロピ
ルシクロヘキシル）シクロヘキシル］フルオロメチルベ
ンゼン（化合物（１）でＲがＣ３ｔｌ□てｎが１のもの
）の製造。 工程ｌ　二硫化炭素１００ｃ１１３に粉細した無水塩化
アルミニウム１７．３ｇを分散させ、室温で撹拌しなが
ら塩化アセチル９．４ｇを滴下した。 次に氷水冷却撹拌下に４−【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１ベ
ンゼン２７．４ｇを二硫化炭素５０ｃｍ’にとかした消
液を滴下した。０℃で１時間、室温で１時間攪拌した１
反応液を氷１００ｇと濃塩酸３０ｃＩｌ”中に注ぎ錯体
を分解した。水蒸気蒸留で二硫化炭素を除いてから残渣
をクロロホルムで抽出し、水、５％水酸化ナトリウム水
溶液、水の順序で洗浄してからクロロホルムを留去した
。残渣をクロロホルムとアセトンの混合溶媒から再結晶
して４’　−［１−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】アセトフ
ェノン１３．６ｇを（また。 工程２　水酸化ナトリウム１５ｇを水８５ｃｍ”にとか
した溶液を氷水で冷却し撹拌しながら臭素２４ｇを滴下
して次亜臭素酸ナトリウム水溶液を作った。　４’　−
［１−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］アセトフェノン１３．
６ｇを１．４−ジオキサン２００　ｃｍ”にとかした溶
液を氷水で急冷して細かな結晶を析出させた。この混合
物を氷水冷却１ｕ拌下に次亜臭素酸ナトリウム水溶液を
滴下した１滴下後、氷水冷却下に１時間と４０℃で重時
１ｕｌｌ　ＩＩけした０反応液をｉ１！塩耐塩酸ｃｍ’
と氷１００ｇ中に注ぎ析出しな４−

【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１安息香ｆｉｊ４１２．５ｇをｉＳまた８１程
３４−（）ランス−４’　−（１−ランス−４″−プロ
ピルシクロヘキシル）シクロヘキシル１安息香ｆｉｌ１
２．５ｇを水素化ビス−メトキシエトキシアルミニウム
ナトリウムの７０％トルエン溶液（関東化学製）　２１
　ｃｒｙ３とトルエン５０ｃｍ”の消液に加＾、　ｌｆ
ｌ拌下に３時間還流した０反応液を冷却してからｎ！！
！酸３０ｃ＋ｎ’をゆっくり滴下してから水１００ｃｍ
″を加えて油層をクロロホルムで抽出し、１０％塩酸と
水で洗浄した。溶媒を留去してから残渣をアセトンとメ
タノールの；間合溶媒から再結晶して４−１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】ベンジルアルコールＩ０．４ｇを百た。 工程４４−［１−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］ベンジル
アルコール７．０ｇを脱水ピリジン１．８ｇに溶解して
水冷下に撹拌しながら塩化チオニル５．４ｇを滴下した
。その１１００−１０５℃で５時間攪拌した。反応液を
濃塩酸７゜０ｃｏ＋”と氷３０ｇ中に注ぎ油層をエーテ
ルで抽出し、１０％塩酸と水で洗浄した。エーテルを留
去してから残漬をアセトンから再結晶して４−１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１ベンジルクロライド５．９ｇを得
た。 工程４’　　４−［）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】ベンジ
ルアルコール３．４ｇを塩化メチレン１１ｃｍ”に溶解
し、氷水冷却撹拌下にヘキサフルオロプロペン−ジェタ
ノールアミン謁イ本３ｇを（１２ｉ下した。この溶液を
室温に１晩放置した０反応液を１０％炭酸カリウム水溶
液と水で洗浄し、無水炭酸カリウムで乾燥してから塩化
メチレンを留去した。残渣をアセトンから再結晶して４
−〔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１ベンジルクロライド２．
０ｇを得た。この化合物の相転移１品度は以下のとうり
であった。 Ｃ１旧舎［相］σＣＨ２−Ｆ 工程５４−［トランス−４’　−（１−ランス−４″−
プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシルｌベンジルク
ロライド５．９ｇとシアン化ナトリウム１．Ｏｇをジメ
チルスルホキシド８４Ｃ１１３中で１３０−１４０℃に
３時間撹拌した。反応液を冷却してから水５０ｃｍ″を
加えエーテルで抽出し、水で洗浄した。エーテル溶液を
無水硫酸ナトリウムで乾燥してからエーテルを留去した
。 残漬をアセトンとメタノールの混合：ｇ　ｆｌＩから再
結晶して４−

【トランス−４’　−（１−ランス−４″
−ブロビルシクロヘキシル）シクロヘキシル１ベンジル
シアナイド５．２ｇを得た。 ■程６４−［）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）ベンジルシア
ナイド５．２ｇと水酸化ナトリウム４．Ｏｇと水１．５
ｇとエチレングリコール１５８ｃｎ＋”を撹拌下１０時
間還流した。反応液を冷却してから水２００　ｃｍ”を
加え結晶を濾過し水洗した。結晶をエタノール１００ｃ
ａ＋’中に分散させ濃塩酸１０ｃｍ３を加えてｌ晩撹拌
してから水２００ＣＩｍ３を加え結晶を濾過水洗して４
−【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】フェニル酢酸４．９ｇを
得た。 工程７　水素化ビス−メトキシエトキシアルミニウムナ
トリウム７．９ｃｏ＋”とトルエン１４ｃｍ３の溶液に
４−［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１フェニル酢酸４．９ｇ
を少しずつ加えた。そＣ７）？＆、８０−９０°ＣでＩ
Ｏ時間１話拌シタ、反応液を冷却してから濃塩酸３ｃｍ
３と水２０ｃａ＋”を滴下した。油層を１０％塩酸と水
で洗浄してからトルエンを留去した。残渣をアセ１−ン
から再結晶して４−〔トランス−４’　　−（１−ラン
ス−４″−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル１
フエニルエタノール３．８ｇを得た。 工程８　工程４′　と同様にして４−

【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）フェニルエタノール３．８ｇより４−［ト
ランス−４’　−（１−ランス−４“−プロピルシクロ
ヘキシル）シクロヘキシル〕フェニルー２−フルオロエ
タン２．２ｇを得た。この化合物の相転移温度は以下の
とうりであった。 Ｃ１旧舎分Ｇ（ＣＨ２）　２−Ｆ 応用例 市販のネマチック液晶組成物ＺＬＩ−１５６５（メルク
社製）の９０重量％にＣ，Ｈ，、（の（Ｅ＞−〇ΣＣＮ
、Ｃｓ１（＋−〇Ｘ６ΣりΣｃａ１１ｓ。 Ｃ８旧Ｘ可Ｒ冗トσ）−ＣＨ２Ｆを各々１０重量％混合
して得られたｘ４１晶組成物の粘度、ならびにＴ　Ｎ　
ｒのセルに１１人し、２５℃セル厚８μｍにおける電圧
輝度特性のしきい値電圧と応答速度を測定した結果を第
１表に示した。 第　　１ 衷 【発明の効果】 以上述べたように本発明の化合物は粘度が小さくて誘電
率の異方性が比較的大きいことが明らかとなった。また
本発明のフッソ化合物と他の液晶組成物を混合すること
により駆動電圧が低くてしかも応答速度の速いネマチッ
ク液晶組成物が得られることが確認できた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （上式中、Ｒは炭素原子数が１〜１０の直鎖アルキル基
   、ｎは１〜１０の整数を示し、シクロヘキサン環はトラ
   ンス配置である。） で表わされるフッソ化合物。