JPH0247984B2 - Toransuu44arukiruutoransuu4****44harogenobenzoiruokishi**okutadekahidorootoransuuppterufueniru - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は広い温度範囲で液晶相を示す。正の誘
電異方性を有する新規液晶物質及びそれを含有す
る液晶組成物に関する。 液晶を使用した表示素子は時計、電卓などに広
く使用される様になつて来た。この液晶表示素子
はその液晶物質の光学異方性及び誘電異方性とい
う性質を利用したものであるが、液晶相にはネマ
チツク液晶相、スメクチツク液晶相、コレステリ
ツク液晶相があり、そのうちネマチツク液晶を利
用したものが最も広く実用化されている。即ちそ
れらにはTN（ねじれネマチツク）型、DS型（動
的散乱型）、ゲスト・ホスト型、DAP型などがあ
り、それぞれに使用される液晶物質に要求される
性質は異る。しかし、いずれにしても、これら表
示素子に使用される液晶物質は自然界のなるべく
広い範囲で液晶相を示すものが望ましいが、現在
のところ単一物質でその様な条件をみたす様な物
質はなく、数種の液晶物質又は非液晶物質を混合
して一応実用に耐える様な物を得ているのが現状
である。又、これらの物質は水分、光、熱、空気
等に対しても安定でなければならないのは勿論で
あり、更に表示素子を駆動させる必要なしきい電
圧、飽和電圧がなるべく低いこと、又応答速度を
早くするためには粘度が出来るだけ低いことが望
ましい。ところで液晶温度範囲を高温の方に広く
するためには高融点の液晶物質を成分として使用
する必要があるが、一般に高融点の液晶物質は粘
度が高く、従つてそれを含む液晶組成物も粘度が
高くなるので、高温、例えば80℃位まで使用出来
る様な液晶表示素子の応答速度、特に低温でのそ
れは著るしくおそくなる傾向にあつた。しかるに
本発明者らは広い温度範囲で液晶相を示し、かつ
高い透明点をもちながら低粘度の液晶物質を見つ
け本発明に到つた。 即ち本発明は一般式 （上式中Ｒは炭素数１〜10のアルキル基を示し、
ＸはＦ又はClのいずれかを示す） で表わされるトランス−４−アルキル−トランス
−4″−（４−ハロゲノベンゾイルオキシ）−オクタ
デカヒドロ−トランス−ｐ−テルフエニル及びそ
れを含有する液晶組成物である。 本発明の化合物は高い透明点を有し、例えば本
発明の化合物の一つであるトランス−４−プロピ
ル−トランス−4″−（４−フルオロベンゾイルオ
キシ）−オクタデカヒドロ−トランス−ｐ−テル
フエニルのＣ−Ｓ点は102℃、Ｓ−Ｎ点は225.8
℃、Ｎ−Ｉ点は297.0℃以上の広い温度範囲で液
晶相を示し、これを組成物の成分として加える事
によりその液晶組成物の粘度を高くせず、透明点
を上げることが出来る。又本発明の化合物の誘電
異方性値は＋２程度であるが、組成物のしきい値
電圧、飽和電圧をそれほど変化させない。又水
分、熱、光等に対する安定性も良好である。 つぎに本発明の化合物の製造法を示すと、まず
４−プロモアニソールと金属マグネシウムを反応
させて、４−メトキシフエニルマグネシウムプロ
ミドとし、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（反応するシ
クロヘキサノールを無水クロム酸で酸化すること
により得られる）と反応させて４−メトキシ−
〔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〕ベンゼンとす
る。次いでこれを硫酸水素カリウムを触媒として
脱水して４−メトキシ〔4′−（トランス−4″−ア
ルキルシクロヘキシル）シクロヘキセン−1′−イ
ル〕ベンゼンとする。ついでこれをエタノール溶
媒中ラネーニツケル触媒を用いて、常圧、30℃に
て還元すると４−メトキシ−〔4′（トランス−4″−
アルキルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕ベン
ゼンである。これはトランス体とシス体の混合物
であるので、エタノールで再結晶して４−メトキ
シ−〔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〕ベンゼンが得ら
れる。ついで臭化水素酸で脱メチル化して４−
〔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〕フエノールが得られ
る。これをエタノール溶媒中ルテニウム触媒を用
いて、180℃、50Kg/cm²の条件下で接触還元してト
ランス−４−アルキル−４−ヒドロキシ−トラ
ンス−オクタデカヒドロ−ｐ−テルフエニルを得
た。このものをアセトンで再結晶してトランス−
４−アルキル−トランス−４−ヒドロキシ−ト
ランス−オクタデカヒドロ−ｐ−テルフエニルを
分離した。これにピリジン存在下４−ハロゲン安
息香酸クロリドと反応して目的のトランス−４−
アルキル−トランス−4″−（４−ハロゲノベンゾ
イルオキシ）−オクタデカヒドロ−トランス−ｐ
−テルフエニルを製造した。以上を化学式で示す
と、 以下、実施例により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 〔トランス−４−プロピル−トランス−4″−
（４−フルオロベンゾイルオキシ）−オクタデカ
ヒドロ−トランス−ｐ−テルフエニルの製造〕 削り状マグネシウム1.2ｇ（0.049モル）を３つ
口フラスコに入れ、４−プロモアニソール9.2ｇ
（0.049モル）をテトラヒドロフランに溶かした溶
液30mlを、窒素気流中で反応温度を30〜35℃に保
ち、撹拌しながらゆつくり滴下していくと反応し
て３時間でマグネシウムは溶けて均一になり４−
メトキシフエニルマグネシウムプロミドを生じ
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10.9ｇ（0.049モル）
をテトラヒドロフランに溶かして50mlとしたもの
を反応温度を５〜10℃に保ちつつなるべく速かに
滴下する。滴下後、35℃まで昇温し30分撹拌し、
ついで、3N塩酸50mlを加える。反応液を分液漏
斗にとり200mlのトルエンで３回抽出後、合わせ
たトルエン層を水で洗液が中性になるまで洗浄し
てからトルエンを減圧留去する。残留した油状物
は４−メトキシ−〔1′−ヒドロキシ−4′−（トラン
ス−4″−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシ
ル〕ベンゼンであり、これに硫酸水素カリウム６
ｇを加え窒素気流中160℃で２時間脱水する。冷
却後200mlのトルエンを加えてから硫酸水素カリ
ウムを別し、トルエン層を洗液から中性になる
まで水洗する。次いでトルエン層を減圧留去し、
残る油状物をエタノールで再結晶して得られるの
が４−メトキシ−〔4′−（トランス−4″−プロピル
シクロヘキシル）シクロヘキセン−1′−イル）ベ
ンゼンである。ここで得られた全量7.0ｇをラネ
ーニツケル触媒1.0ｇを共にエタノール120mlに溶
かし常圧50℃で接触還元を行ない、水素500mlを
吸収させた。触媒を別し、そのまま再結晶させ
る。得られたものはシス体とトランス体の混合物
なので、さらにエタノールで再結晶をくり返し、
トランス体を単離する。これが、４−メトキシ
〔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〕ベンゼンで収量28
ｇ、収率18％で得られた。 このもの15ｇを臭化水素酸（47％）200mlと酢
酸200mlと共に20時間還流する。反応終了後500ml
の水を加え、析出した結晶を過する。よく水で
洗つた後、アセトン−エタノール混合溶媒で再結
晶した。これが４−〔トランス−4′−（トランス−
4″−ベンチルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕
フエノールである。収量11ｇ、収率77％。 この様にして製造した４−〔トランス−4′−（ト
ランス−4″−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘ
キシル〕フエノール８ｇをエタノール400mlに溶
かし、ルテニウム／炭素触媒1.0ｇを加え、180
℃、50Kg/cm²で５時間接触水素還元した。反応終
了後、触媒を別してから、溶媒を減圧にて留去
する。残つて結晶物を１のアセトンで再結晶す
る。これがトランス−4′−プロピル−トランス−
4″−ヒドロキシ−オクタデカヒドロ−トランス−
ｐ−テルフエニルである。収量3.8ｇ、収率47％、
融点232〜237℃。次にその１ｇをピリジン50mlに
溶かした溶液に、４−フルオロ安息香酸クロリド
１ｇを加え、一晩放置する。トルエン200mlを加
え、分液漏斗でそのトルエン層を、まず、6N塩
酸で、ついで2N苛性ソーダ溶液で、最後に水で
中性になるまで洗浄する。それを無水硫酸ナトリ
ウムで乾燥後、トルエン層を減圧で留去する。析
出した結晶をアセトンで再結晶すると目的のトラ
ンス−４−プロピル−トランス−4″−（４−フル
オロベンゾイルオキシ）−オクタデカヒドロ−ト
ランス−ｐ−テルフエニルを得た。収量0.8ｇ、
収率57％。このもののＣ−Ｓ点は102℃、Ｓ−Ｎ
点は225.8℃、Ｎ−Ｉ点は297.0℃であつた。 実施例２〜以下同様な方法で４−〔トランス−
4′−（トランス−4″−プロピルシクロヘキシル）
シクロヘキサノンの代りに他のアルキル基を有す
る４−〔トランス−4′−（トランス−4″−アルキル
シクロヘキシル）シクロヘキサノンを使用し、又
ＸがClの場合は４−フルオロ安息香酸クロリドを
使つて全く同様にして第１表の実施例２〜４に示
す化合物を製造した。それらの物性値を実施例１
の結果と共に第１表に示す。

【表】 実施例 ５ （使用例） トランス−４−プロピル−（4′−シアノフエニ
ル）シクロヘキサン 28％ トランス−４−ペンチル−（4′−シアノフエニ
ル）シクロヘキサン 42％ トランス−４−ヘプチル−（4′−シアノフエニ
ル）シクロヘキサン 30％ なる組成の液晶組成物のＮ−Ｉ点は52℃である。
この液晶組成物をセル厚10μεのTNセル（ねじれ
ネマチツクセル）に封入したものの動作しきい電
圧は1.53V、飽和電圧は2.12Vであつた。又粘度
は20℃で23cpであつた。 この液晶組成物97部に実施例１で製造したトラ
ンス−４−プロピル−トランス−4″−（４−フル
オロベンゾイルオキシ）−オクタデカヒドロ−ト
ランス−ｐ−テルフエニル３部を加えた液晶組成
物のＮ−Ｉ点は58℃に上り、これを前記と同様の
TNセルにしたときのしきい値電圧は1.55V、飽
和電圧は2.14Vであつた。又粘度は20℃で26cpで
あつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （上式中Ｒは炭素数１〜10のアルキル基を示し、
   ＸはＦ又はClのいずれかを示す） で表わされるトランス−４−アルキル−トランス
   −4″−（４−ハロゲノベンゾイルオキシ）−オクタ
   デカヒドロ−トランス−ｐ−テルフエニル。 ２ 一般式 （上式中Ｒは炭素数１〜10のアルキル基を示し、
   ＸはＦ又はClのいずれかを示す で表わされるトランス−４−アルキル−トランス
   −4″−（４−ハロゲノベンゾイルオキシ）−オクタ
   デカヒドロ−トランス−ｐ−テルフエニルを少く
   とも一種含有することを特徴とする液晶組成物。