JPH0257060B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は４−アルキル−２−シアノフエノール
のエステル類およびその組成物に関し、負の誘電
異方性を有する新規な液晶化合物およびそれを含
有する液晶組成物に係わる。

液晶表示素子は液晶物質が持つ光学異方性およ
び誘電異方性を利用したもので、その表示様式に
よつてTN型（ねじれネマチツク型）、DS型（自
動散乱型）、ゲスト・ホスト型、DAP型など各種
の方式に分けられ、夫々の使用に適する液晶物質
の性質は異る。いずれの液晶物質も水分、空気、
熱、光等に安定であることが必要であることは共
通しており、又、室温を中心として出来るだけ広
い温度範囲で液晶相を示すものが求められてい
る。現在のところ単一化合物ではこの様な条件を
満たす物質はなく、数種の液晶化合物や非液晶化
合物を混合して得られる液晶組成物を使用してい
る。

最近、特にカラー液晶表示方法の一方式である
ゲスト・ホスト型液晶表示素子が注目される様に
なつて来た。これは液晶と色素の混合物を使用す
るものでポジ型のゲスト・ホスト型表示素子には
負の誘電異方性を有する液晶が使用され、その液
晶の構成成分としていろいろな特性をもつた相溶
性のよい誘電異方性が負の液晶化合物が求められ
ている。

本発明の目的はこの様な用途に適した新規な液
晶化合物を提供することにある。

本発明の液晶化合物は （上式中Ｒ及びR′は炭素数１〜10のアルキル
基を示す。） で表わされるトランス−４−〔４−（トランス−４
−アルキルシクロヘキシル）フエニル〕シクロヘ
キサンカルボン酸−２−シアノ−４−アルキルフ
エニルエステルによる４−アルキル−２−シアノ
フエノールのエステル類であり、本発明の液晶組
成物は、該エステル類を含有することを特徴とす
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−〔４−
（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）フエ
ニル〕シクロヘキサンカルボン酸−２−シアノ−
４−ヘプチルフエニルエステルの結晶−ネマチツ
ク点（以下、Ｃ−Ｎ点と略記する。）は99.1℃、
ネマチツク−透明点（以下、Ｎ−Ｉ点と略記す
る。）は199.2℃と広い温度範囲で液晶相を示し、
これを液晶組成物の１成分として加えることによ
りその液晶組成物の粘度を高くせずに透明点を上
げることが出来る。又本発明の化合物の誘電異方
性値（以下、△εと略記する。）は−３程度であ
るので他のネマチツク液晶と混合することによ
り、ゲスト・ホスト型表示素子用に使用できる負
の誘電異方性を有する液晶組成物を得ることが出
来る。又誘電異方性値の正のものと組合わせるこ
とにより二周波法型表示素子に用いることが出来
る。

次に本発明の化合物の製造法を示す。まず４−
（トランス−４−アルキルシクロヘキシル）ビフ
エニリル−4′−カルボン酸（化合物（））をイ
ソアミルアルコール中で金属ナトリウムを用いて
還元してトランス−４−〔４−（トランス−４−ア
ルキルシクロヘキシル）フエニル〕シクロヘキサ
ンカルボン酸（化合物（））を得る。次いで化
合物（）を塩化チオニルで酸クロリド（化合物
（））とし、２−シアノ−４−アルキルフエノー
ルとピリジンの存在下で反応させ目的のトランス
−４−〔４−（トランス−４−アルキルシクロヘキ
シル）フエニル〕シクロヘキサンカルボン酸−２
−シアノ−４−アルキルフエニルエステル（化合
物（））を製造することができる。

以上を化学式で示すと、 （Ｒ及びR′は前記に同じである。） 以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。

実施例 １ トランス−４−〔４−（トランス−４−ペンチル
シクロヘキシル）フエニル〕シクロヘキサンカ
ルボン酸−２−シアノ−４−ヘプチルフエニル
エステル（化合物（）でＲがC₅H₁₁−、R′が
C₇H₁₅−であるもの）の製造 (1) トランス−４−〔４−（トランス−４−ペンチ
ルシクロヘキシル）フエニル〕シクロヘキサン
カルボン酸（化合物（））の製造 ４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）
ビフエニリル−4′−カルボン酸（化合物（））
10ｇをイソアミルアルコール2500mlと共にかくは
んし、90℃まで加熱した。次いで金属ナトリウム
30ｇを加え激しく反応させた。そのまま還流をつ
づけながら３時間かけて金属ナトリウムを更に
120ｇ加えたところ反応液はしだいに均一になつ
た。反応終了後、放冷して100℃にした。次に水
を加えながらイソアミルアルコールを留去した。
次いで水を2000ml加えた。次いで6N−HCl2加
え完全に酸性にして、析出した沈澱を過、水洗
した。次いで酢酸を用いて再結晶してトランス−
４−〔４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシ
ル）フエニル〕シクロヘキサンカルボン酸（化合
物（））4.5ｇを得た。このカルボン酸も液晶性
を示しその結晶−スメクチツク点（以下、Ｃ−Ｓ
点と略記する。）は239.1℃、スメクチツク−透明
点（以下、Ｓ−Ｉ点と略記する。）は274.3℃（分
解を伴つた。）を示した。

(2) エステル化 前述の(1)で製造したトランス−４−〔４−（トラ
ンス−４−ペンチルシクロヘキシル）フエニル〕
シクロヘキサンカルボン酸（化合物（））0.68
ｇを塩化チオニル10mlと共に80℃に加熱した。反
応液は１時間で均一になり、更に１時間反応をつ
づけた。次いで過剰の塩化チオニルを減圧下にて
留去して油状の酸塩化物が残つた。別に２−シア
ノ−４−ヘプチルフエノール0.43ｇをピリジン５
mlに溶かしておき、これに前記の酸塩化物を振り
まぜながら加えた。反応後一晩放置してからトル
エン50mlを加え水にあけた。層状に分離したトル
エン層を6N−HCl、2N−NaOHの溶液ついで水
で洗滌し、最後に無水硫酸ナトリウムを用いて乾
燥した。次いでトルエンを減圧下で留去して結晶
物を得て、それを酢酸エチルで再結晶し目的物で
あるトランス−４−〔４−（トランス−４−ペンチ
ルシクロヘキシル）フエニル〕シクロヘキサンカ
ルボン酸−２−シアノ−４−ヘペチルフエニルエ
ステル（化合物（））0.61ｇ（収率57.7％）を
得た。このもののＣ−Ｎ点は99.1℃、Ｎ−Ｉ点は
199.2℃であつた。

実施例２ （使用例） エステル系のネマチツク液晶組成物（チツソ(株)
製リクソンFN−45）のＮ−Ｉ点は63.4℃、△ε
は−0.9、20℃における粘度は18.5cpである。該
混合物に市販の色素（西独メルク社製Ｇ−224）
を１重量％添加したものを対向透明電極の間隔が
10μｍのセルに封入してゲスト・ホストセルを作
り、そのしきい電圧を測定したところ3.80Vであ
つた。

つぎに本発明の化合物であるトランス−４−
〔４−（トランス−４−ヘプチルシクロヘキシル）
フエニル〕シクロヘキサンカルボン酸−２−シア
ノ−４−ヘプチルフエニルエステル10重量部を前
記液晶組成物（FN−45）90重量部と混合した液
晶組成物を調製した。該組成物のＮ−Ｉ点は75.0
℃、△εは−1.1、20℃に於ける粘度は24.4cpで、
これに先と同じく色素Ｇ−224を１重量％添加し
たものを前述と同じセルに封入したゲスト・ホス
ト型液晶セルを作つてそのしきい電圧を測定した
ところ3.40Vと大きく低下した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （上式中Ｒ及びR′は炭素数１〜10のアルキル
   基を示す。） で表わされるトランス−４−〔４−（トランス−４
   −アルキルシクロヘキシル）フエニル〕シクロヘ
   キサンカルボン酸−２−シアノ−４−アルキルフ
   エニルエステルによる４−アルキル−２−シアノ
   フエノールのエステル類。 ２ 一般式 （上式中Ｒ及びR′は炭素数１〜10のアルキル
   基で示す。） で表わされるトランス−４−〔４−（トランス−４
   −アルキルシクロヘキシル）フエニル〕シクロヘ
   キサンカルボン酸−２−シアノ−４−アルキルフ
   エニルエステルによる４−アルキル−２−シアノ
   フエノールのエステル類を含有することを特徴と
   する液晶組成物。