JPH0249746A - トラン誘導体化合物及びそれを含有する液晶組成物 - 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］ 本発明は液晶電気光学素子に用いられるトラン誘導体化
合物、及びそれを含有する液晶組成物に関する。

［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、カメラ笠、種々の用途に使
用され始めており、広い動作温度範囲５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すべてではなく、−１また
は、二辺上の特性に優れた液晶、または、非液晶の材料
開発が望まれている。

［発明の解決しようとする課題］ 液晶を用いた表示素子分野において、ＴＮ型セルでは、
セル外観を損なう原因となるセル面での干渉縞の発生を
防止するために、セルに充填される液晶材料の屈折率異
方性値（△ｎ）とセルの厚さ（ｄ）μｍの積を成る特定
の値に設定する必要がある。実用的に使用される液晶表
示セルでは、Ａｎｄの値が一定とされている。

このようにＡｎｄの値が一定値に設定されるから、△ｎ
の大きな材料を使用すれば、ｄの値を小ならしめること
ができる。ｄの値が小となれば、応答時間（て）は、よ
く知られたてａｄ”の関係式に従って小となる。また、
粘性の小さい材料を使用することにより、応答時間を小
ならしめることができる。従って、八〇の値が大きく、
粘性が小さく、さらに、他の液晶、又は、非液晶との相
溶性にすぐれ、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く新規な材料を提供
するものであり、 一般式 ％式％（１） （式中Ｒは炭素数１〜１０の直鎖アルキル基を示し、Ｘ
は塩素原子、又は、フッ素原子を示す）で表されるトラ
ン誘導体化合物に関するものである。

本発明の一般式（１）の化合物は、弱い正の誘電異方性
を有しており、又、他の液晶、又は、非液晶との相溶性
にすぐれ、化学的にも安定な材料であり、液晶組成物と
して屈折率異方性値（△ｎ）を大きくし、粘性を下げる
のに適した材料である。

本発明の一般式（１）の化合物は、他の液晶、非液晶に
少な（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、シアン基等の
基を表す。

Ｒ（ｘ心Ｒ′ Ｒ（Ｈ暖Ｒ′ Ｒ０００００Ｒ′ Ｒ（妥０００Ｒ′ ＲＧＮ州・Ｒ′ 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、シアン基、メチル基等への置換、シ
クロヘキサン環、ベンセン環の他の六〇環、五〇環等へ
の置換、環の間の結合基の変更等種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１ｎｚＯａ−３ｎＯｚ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、ＳｉＯ□、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
を封止したものであり、この両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（Ｓ　ＴＮ　）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□、　Ａ１．０３等のアンダーコート層を設けた
り１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種々の応
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種々の用途に使用可能
である。

本発明の一般式（１）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は炭素数１〜ＩＯの
直鎖アルキル基を示し、Ｘは塩素原子又は、フッ素原子
を示す） Ｘ・Ｃ１（２ＣＯＯＨ（２） ↓ Ｘ＠ＣＨ２ＣＯＣＩ　　　　　　　（３）１　　＠−Ｒ ↓ Ｘ＠−ｃ＋−＋＝ｃ＋＋０ｏ　Ｒ（６）↓ Ｘ・ｃ＝ｃ−＠）−ｏ　Ｒ 式（２）の化合物を塩化チオニルと反応させ酸塩化物（
３）とする。この（３）を無水塩化アルミニウム存在下
、アルコキシベンゼンと反応させ、（４）の化合物を得
る。この（４）を水素化リチウムアルミニウムにより還
元し、（５）とする。得られた（５）を硫酸水素カリウ
ムにより脱水し、（６）とする。この（６）に臭素を付
加させ、（７）とし、ついで１．５−ジアザビシクロ［
５，４，Ｏｌウンデセン−５を用いて脱臭化水素を行い
、（１）の化合物を得る。なお、これらの製造法は単な
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 ｐ−クロロフェニル酢酸２０．０　ｇ　（０，ｌＩ７ｍ
ｏｌ）をテトラクロロエチレン８０ｍ１に溶解し、これ
に塩化チオニル２０．９２　ｇ　（０，Ｉ７６ｍｏｌ）
を加え３時間加熱還流した。冷却後、テトラクロロエチ
レンを留去し、減圧蒸留を行い酸クロリド（３）５．６
９　ｇ　（０，０８３０ｍａｌｌ　を得た。

ジクロロエタン　ｌ００ｍ１中に無水塩化アルミニウム
　１１．３４　ｇ　ｔｏ、０８５５ｍｏｌ）を加え、か
くはんしながら−ｌＯ℃で、得られた化合物を滴下した
。

これにエトキシベンセン　Ｉｔ、　１５　ｇ　（０，０
９１ｍｏｌ）をジクロロエタン５０ｍ１で希釈したもの
を一５℃で滴下し、さらに３時間かくはんした。反応液
を３％ｌＩＣ１５００ｍ１に加え、トルエンで抽出、水
洗、乾燥し、トルエンを留去した後、エタノールで再結
晶し、ケトン（４）　＋５．’１２　ｇ（０，０５７’
１ｍｏｌ）を得た。

この化合物を無水テトラヒドロフラン　１００ｍ１に溶
解した溶液を、水素化リチウムアルミニウム２．２０　
ｇ　（００５７９ｍａｌｌ　と無水テトラヒドロフラン
　ｌｏＯｍｌの混合溶液に１０℃で滴下し、室温で１５
時間かくはんした。これに％ｌＯ％ＨＣＩ　１２０ｍ１
を加え、トルエンで抽出、水洗、乾燥した後、トルエン
を留去し、アルコール（５）１５．９ｇ（０，０５７４
ｍｏ　ｌ）を得た。

この化合物を、トルエン　１３０ｍ１に溶解し、硫酸水
素カリウム　２．０７　ｇ　（０，Ｏ１５２ｍｏｌ）を
加え、３０分間加熱還流した。冷却後、水洗、乾燥し、
トルエンを留去した後、エタノール、トルエン混合溶媒
で再結晶を行いスチルベン（６）１１．８７　ｇ　（０
，０４５９ｍｏｌ）を得た。

この化合物を　１．１．２−　トリクロロエタン４００
ｍ１に溶解し、室温で臭素７．７０ｇ（０゜０４８２ｍ
ｏｌ）を滴下した。室温で３時間かくはんした後、１．
１．２−トリクロロエタンを留去した。これを、Ｎ、Ｎ
−ジメチルホルムアミド　１００ｍ１に溶解し、１．５
−ジアザビシクロ［５，４，Ｏｌウンデセン−５１１，
６５ｇ　ｆＯ，０５６９ｍｏｌ）を加え、１５時間加熱
還流した。冷却後、３％ＩＩｃＩ　ｌ００ｍ１を加え、
トルエンで抽出、水洗、乾燥し、トルエンを留去した後
、シリカゲルクロマトグラフィー及び、メタノール、ト
ルエン混合溶媒による再結晶により単離、精製し、目的
とする下記化合物３．５８ｇ（０，０１３９ｍｏｌ）を
得た。収率１１．９％　融点（Ｔｍ）１１９．７℃ Ｃ＋ｏｃ＝ｃ＠＞ｏｃ２Ｈ。

また、この化合物のＩＲスペクトルを第１図に示す。

同様にして、エトキシベンセンに代え、対応するアルコ
キシベンセンを使用することにより、以下に示す化合物
を合成できる。

ｃ　＋　％ｃ＝ｃ（シＯＣＨ。

Ｃ１べＤＣミｃ−４巨〉トＯＣ−Ｈｔ　　（ロ）ＣＩ　
％ｃ＝ＣＤＯＣ４１（ｓ　（ｎ）ＣＩ　ＤＣ＝ＣＤＯＣ
４１−１９（ｎ）ＣＩ　ＧＣ＝　ＣＤＯＣＳＨ、＋’　
＋ｎ）ｃ　１ｏｃミＣ〈巨）−０Ｃａ　＋−＋＋ａ（ｎ
）ＣＩＧＣＢＣＧＯＣ？　Ｈｒ−（ｎｌ　・ｃ　＋（シ
ｃ＝ｃ％ｏｃ、　Ｈｔｔ（ｎ）ｃｔＧＣミＣ（亜＞ｏ　
ｃ　９　Ｈ’　ｌ　９（ｎ）ｃ　＋　ＧＣ＝ＣＧＯＣ３
ｏＨ２＋　（ｎｌ実施例−２ 実施例−Ｉのｐ−クロロフェニル酢酸に代え、ｐ−フル
オロフェニル酢酸を使′用して実施例−１と同様にして
、下記化合物を得た。収率１１．０％Ｔｍ　８１．２°
Ｃ Ｆ〈巨ΣＣミＣ〈φΣＯＣ，１−１６ また、この化合物のＩＲスペクトルを第２図に示す。

同様にして、エトキシベンゼンに代え、対応するアルコ
キシベンゼンを使用することにより、以下に示す化合物
を合成できる。

Ｆ（）ｃ＝ｃ％ｏｃ＋＋。

Ｆ％Ｃ＝ＣＧＯＣ３Ｈ７（ｎ） Ｆ＠Ｃ＝ＣＧＯＣ４Ｈ，（ｎｌ ＦＧＣ＝、ＣＧＯＣ−Ｈ，１（ｎｌ ＦＤＣ＝ｃｏｏＣ−Ｈ＋ａ　（ｎｌ ＦＤＣ＝ＣＧＯＣ７Ｈ＋ａ　（ｎ） Ｆ〈亜ΣＣ＝ＣＧＯＣ９Ｈ＋Ｊｎｌ Ｆ　％　ＣミＣＧＯＣ＋　ｏ　Ｈ２１（ｎｌ実施例−３ メルク社製液晶組成物ＺＬＩ−１５６５の透明点（Ｔｃ
）は８５，９℃、屈折率異方性値（△ｎ）は　０．　＋
２５．２５℃での粘度は　１５．１　ｃｓＬである。

」二記の組成物９５重Ｉ％に本発明の実施例−１の化合
物５市川％を加えると、組成物の透明点（１’　ｃ　）
は８５，６℃、屈折率異方性値（△ｎ）は　０．１３４
２　、２５℃での粘度は　１４．９　ｃｓｔ、となった
。

実施例−４ 実施例−３と同様の液晶組成物ＺＬＩ−１５６５８０重
量％に本発明の実施例−２の化合物２０重量％を加える
と、組成物の透明点（１”　ｃ　）は７８，２℃、屈折
率異方性値（△ｎ）は０．１５２８　、２５℃での粘度
は　１４．１　ｃｓｔとなった。

［発明の効果］ 以上の如く、本発明は新規な化合物である。

一般式 せう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ＩＲスペクト
ル図である。

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▼（１） （式中Ｒは炭素数１〜１０の直鎖アルキル基を示し、Ｘ
   は塩素原子、又は、フッ素原子を示す）で表されるトラ
   ン誘導体化合物。
2. （２）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （式中Ｒは炭素数１〜１０の直鎖アルキル基を示し、Ｘ
   は塩素原子、又は、フッ素原子を示す）で表されるトラ
   ン誘導体化合物の少なくとも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。