JPH02225444A

JPH02225444A - アルケニル化合物及びそれを含有する液晶組成物

Info

Publication number: JPH02225444A
Application number: JP4509689A
Authority: JP
Inventors: Kanji Inoue; 寛治井上; Tamon Tachibana; 橘　多聞; Yukihito Aihara; 徹人相原
Original assignee: Seimi Chemical Co Ltd
Current assignee: Seimi Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1990-09-07

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］本発明は液晶電気光学素子に用いられるアルケニル化合
物及びそれを含有する液晶組成物に関するものである。

［従来の技術］液晶表示素子は、時計、電卓をはじめ、近年では、測定
器、自動車用計器、複写器、カメラ等、種々の用途に使
用され始めており、広い動作温度範囲、低動作電圧、高
速応答性、化学的安定性等の種々の性能要求がなされて
いる。

しかし、現在のところこれらの特性を単独の材料で全て
満たす材料はなく、複数の液晶、及び、非液晶の材料を
混合して液晶組成物として要求性能を満たしている状態
である。このため各種特性の全てではなく、−もしくは
二級上の特性に優れた液晶材料または非液晶材料の材料
開発が望まれている。

［発明の解決しようとする課題］表示素子分野において用いられる液晶化合物に要求され
る種々の特性の中でも、低電圧で駆動でき、さらに他の
液晶材料または非液晶材料との相溶性に優れ、化学的に
も安定な材料を提供することは重要な課題である。

［課題を解決するための手段］本発明は、前述の問題点を解決すべ（新規な材料を提供
するものであり、−数式（式中、−ＣＨ＝ＣＨ−はトランス−１，２−ジ置換エ
チレン結合を示し、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示
し、Ｘ、はシアノ基または塩素原子またはフッ素原子を
示し、Ｘ２は水素原子または塩素原子またはフッ素原子
を示し、ｎは０．　ｌ、　２または３を示す）で表され
るアルケニル化合物及びその少なくも１種を組成物中に
含有することを特徴とする液晶組成物を提供するもので
ある。

本発明の一般式（Ｉ）の化合物は、非常に大きな正の誘
電異方性（△ε）を有しており、また、他の液晶材料ま
たは非液晶材料との相溶性に優れ、化学的にも安定な材
料であり、液晶組成物として駆動電圧を下げるに適した
材料である。

本発明の一般式（Ｉ）の化合物は、他の液晶材料、非液
晶材料に少なくとも１種を混合することにより、液晶組
成物として使用される。

本発明の一般式（Ｉ）の化合物が添加される液晶組成物
の他の成分は、用途、要求性能等により異なるが、液晶
性を示す成分と必要に応じて添加される添加成分とから
なり、高温で液晶性を示す成分、低粘性成分、他の誘電
異方性を向上させる成分、コレステリック性を示す成分
、２色性を有する成分、導電性を付与する成分、その地
名種添加剤等を適宜混入して用いれば良い。

本発明の化合物として混合させる物質としては、例えば
以下のようなものがある。

以下の式でのＲ，Ｒ’は、本発明でのＲとは異なり、ア
ルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基等の
基を表す。

なお、これらの化合物は単なる例示にすぎなく、水素原
子のハロゲン原子、シアノ基、メチル基等への置換、シ
クロヘキサン環、ベンゼン環の他の六員環、五員環等へ
の置換、環の間の結合基の変更等積々の材料が選択使用
される。

本発明の組成物は、液晶セルに注入されて用いられる。

代表的な液晶セルとしては、ツイストネマチック（ＴＮ
）液晶素子があり、ガラス、プラスチック等の透明基板
内面にＩｎｓＯａ−Ｓｎｏｗ等の透明電極を所望のパタ
ーン状に形成して、必要に応じて、Ｓｉｏ２．ポリイミ
ド等のオーバーコートをし、水平配向層を形成した基板
を相対向せしめ周辺をシールし、液晶を注入し、注入口
を刺止したものであり、この筒外面に偏光板を積層して
使用される。又、この外、最近注目されている高ツイス
ト角のスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型、相転
移型、ゲストホスト型、動的散乱型又はそれらを組み合
せて用いられても良いし、電気的にでなく熱による書き
込みをするタイプのものに用いてもよい。

さらにセルの構造としては透明基板と透明電極の間に、
ＳｉＯ□、　Ａｌ□Ｏｓ等のアンダーコート層を設けた
り、反射性電極を用いたり、複層電極を用いたり、カラ
ー偏光板を用いたり、カラーフィルターを用いたり、半
導体基板を用いたり、複層素子としたりする等積々の応
用が可能であり、時計、電卓、計測器、自動車用計器、
ゲーム、コンピュータ一端末機等積々の用途に使用可能
である。

本発明の一般式（Ｉ）の化合物は、例えば、次のような
方法に従って製造される。（各式中、Ｒ，Ｘ、、Ｌ、　
　ｎは、夫々式（Ｉ）におけるＲ、　Ｘ、、　Ｘ、、　
ｎと同じ意味をもツ、）Ｒ−Ｇ何】−（Ｃ７ｆｔ）ｎ−
Ｂｒ（ｆｆ）ＯＨＬ　　　（ＧＯＣＩ）ｓ即ち、式（ＩＩ）の化合物をアルカリの存在下、ｐ−ヒ
ドロキシ安息香酸と反応させ、式（ｍ）の化合物とする
。この（ｆｆｌ）の化合物を蓚酸二塩化物のような塩素
化剤と反応させて、式（ｉＶ　）の化合物とする。この
式Ｈｖ）の化合物と式（Ｖ）の化合物とを反応させるこ
とにより、−数式（１）の化合物が得られる。

なお、この製造法は単なる例示に過ぎなく、種々の製造
方法が使用できる。

［実施例］以下実施例により、本発明の化合物の製造法、及び、本
発明の化合物を用いた液晶組成物により、本発明を更に
詳しく説明する。

実施例１水酸化カリウム１３ｇ　（０，２３ｍｏｌ）を水ＩＤ０
ｍ１に溶解し、これにエチルアルコール３０ｍ１を加え
、更にｐ−ヒドロキシ安息香酸１２．６ｇ　（０，０９
１ｍｏｌ）を添加した。この溶液にヨウ化カリウム０．
０５ｇを添加後、還流下トランスー〇−ヘキセー４−ニ
ル−１〜ブロマイド１６．３ｇ　（０，１Ｏａ＋ｏｌ）
を１時間を要して滴下し、さらに１０時間加熱還流を行
った。冷却した後、水１００ｍ１を加え、常圧でエチル
アルコールを留去し、１０％希塩酸１５０ｍ１を加えた
。

析出した結晶をろ取し、エチルアルコールにより再結晶
を行い、下記式の化合物１０．３ｇ　（０，０４７ａ＋
ｏｌ）を得た。収率５２％次に、この化合物４．４１ｇ　（０，０２０［＋＋０１
）をテトラクロロエチレン１８ｎ＋１に溶解し、これに
蓚酸二塩化物５．１ｇを加え、　４時間加熱還流を行っ
た。

冷却した後、過剰の蓚酸二塩化物とテトラクロロエチレ
ンとを留去し、残渣から下記式の化合物を得た。

この化合物を、トルエン３０ａ＋１に溶解し、この溶２
夜に３−フロロ−４−シアノフェノール２．７４ｇ（０
，０２０ｍｏｌ）、及び、ピリジン２ｍｌをを加え、３
時間加熱還流を行った。析出したピリジン塩酸塩をろ過
して除き、ろ液を５％希塩酸、水。

３％水酸化ナトリウム水溶液、水の順に洗浄した後、ト
ルエンを留去し、シリカ−トルエンのカラムクロマトグ
ラフィーにかけ、続いてエチルアルコールにより再結晶
を行い、目的とする下記式の化合物３．６９ｇ　（０，
０１０９ｍｏｌ）を得た。収率５４％、融点５９．４℃
。

Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣ１，、溶媒、ＴＭＳ内部標準）スペ
クトルの帰属は以下の通りであった。

δ（ｐｐｍ）１．６２　１．６７　　（ｌＩ＋、　’Ｃ）ｉｓ−、３
Ｈ）１．８３−１．９３　　　（ｍ、　　−ＣＨｚＣｌ
（２ｃＨ＊０−、２Ｈ）２．１４−２．２２　　　（ｍ
、　　−ＣＨ，ＣＩ（□Ｏ−，２Ｈ）４．０５　　’　
　　　（ｔ、　−ＣＨｌｏ−、２Ｈ）５．４５−５．５
０　　、、、（Ｉｌ＋、　−ＣＨ＝ＣＨ−、２Ｈ）６．
９６−７、旧　（ｍ、　ａｒｏｍａｔｉｃ、　２Ｈ）７
．１６−７．２３　　（ｍ、　ａｒｏｍａｔｉｃ、　２
Ｈ）７．６５−７．７１　　（ｙａ、　ａｒｏＩｌｌａ
ｔｉｃ、　ＩＨ）８．０９−８．１３　　（ｍ、　ａｒ
ｏｍａｔｉｃ、　２Ｈ）また、この化合物のＩＲスペク
トル（ＫＢｒ錠）を第１図に示す。

同様にして、トランス−ｎ−ヘキセ−４−ニル−１−ブ
ロマイドに代え、対応するトランス−アルケニルブロマ
イドを用い、３−フロロ−４−シアノフェノールに代え
、対応する３、４−ジ置換フェノール或はｐ−置換フェ
ノールを用いることにより、以下に示すような化合物が
合成できる。

融点１１３．１’Ｃ０部標＃）スペクト δ（ｐｐｍ）１、．７７−１．．８０４．５６５．７６−５．９０６．９８−７．０２７、１５−７．２２７、６５−７．７１８．０９−８．１３ ’）ｌ−ＮＭＲ（ＣＤＣ１，溶媒、ルは以下の通り。

ＣＨＩ−，３Ｈ） −ＣＨ，−、２１１ −Ｃ）ｌ＝ｃ）ｌ−。

ａｒｏｍａｔｉｃ。

２Ｈ）２Ｈ）２Ｎ　　）ｉＨ）２Ｈ）ＴＭＳ内５．４８−５．６８６．７７−７．０３７．１８−７．２６７．６７−７．７３８．１０−８．１４ＩＲスペクト（ｍ。

（ｍ。

ル（ −ＣＨ＝Ｃ）！−，２Ｈ）ａｒｏｍａｔｉｃ、　　２Ｈ）ａｒｏｍａｔｉｃ、　　２Ｈ）ａｒｏｍａｔｉｃ、　　ＩＨ）ａｒｏｍａｔｉｃ、　　２Ｈ）ＫＢｒ錠）を第２図に示す。

融点６６．５℃。’）！−１１ＪＭＲ（ＣＤＣ１，溶媒
、ＴＭＳ内部標準）スペクトルは以下の通り。

δ（ｐｐｍ）１．７０−１．７３　　（Ｉ！ｌ、　ＣＨｓ−、３Ｈ）
２．５０−２．５７　　（ｍ、　−ＣＨｔＣＨＪ−、２
Ｈ）４．０１１１　　　　　（ｔ、　−ＣＨｘＯ−、２
Ｈ）ＣＨｓ−ＣにＣｔ（−（Ｃ）ＩＪｓ−＋　◎Ｃ，Ｒ
ｆｉ−ＣＨ＝ｃＨ−（ＣＩ（２）８−＄　◎ｎ−Ｃ−８
−−（１（醤（ＣＨＪｓ−＋００＠ｙＣＮＣ１（、−（
７）３貼べ◇（２）０ＦＣａＨ６−劇−（帖−畷戸（Ｘｎ−ＣｓＨｔ−α＝Ｇ−（帖−リ〉＠Ｆ四−顛−ｃｏ２
−くい※）１実施例−２ＩＴＯ透明電極基板上に酸化ケイ素のコート層を形成し
、ラビング処理した基板間にメルク社製液晶組成物ＺＬ
Ｉ−１，５６５を挟持するようにして基板間隙８μｍの
液晶セルを作成した。

この液晶セルの２５℃におけるしきい値電圧を測定した
ところ、２．３８Ｖであった。これに実施例１の化合物
を１０ｗｔ％添加した液晶組成物のしきい値電圧は２．
０３Ｖに低下し、駆動電圧を低下させることができた。

［発明の効果］以上の如（、本発明は新規な化合物である−般式（式中、−ＣＨ＝ＣＨ−はトランス−１，２−ジ置換エ
チレン結合を示し、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示
し、島はシアノ基または塩素原子またはフッ素原子を示
し、　Ｘ２は水素原子または塩素原子またはフッ素原子
を示し、　ｎは０，１．２または３を示す）で表される
アルケニル化色物を提供することにより、低動作電圧で
駆動でき、、か゛）化学的にも安定な液晶組成物を構成
させつる効果を生ずる優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の実施例の化合物のＩＲス
ペクトル図である。 χ１０χｍ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式中、−ＣＨ＝ＣＨ−はトランス−１，２−ジ置換エ
チレン結合を示し、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示
し、Ｘ＿１はシアノ基または塩素原子またはフッ素原子
を示し、Ｘ＿２は水素原子または塩素原子またはフッ素
原子を示し、ｎは０、１、２または３を示す）で表され
るアルケニル化合物。
（２）請求項１記載の一般式（ I ）の化合物において
、Ｒが直鎖状のアルキル基であることを特徴とするアル
ケニル化合物。
（３）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式中、−ＣＨ＝ＣＨ−はトランス−１，２−ジ置換エ
チレン結合を示し、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基を示
し、Ｘ＿１はシアノ基または塩素原子またはフッ素原子
を示し、Ｘ＿２は水素原子または塩素原子またはフッ素
原子を示し、ｎは０、１、２または３を示す）で表され
るアルケニル化合物の少なくも１種を組成物中に含有す
ることを特徴とする液晶組成物。