JPH0316330B2 - - Google Patents
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- JPH0316330B2 JPH0316330B2 JP57015886A JP1588682A JPH0316330B2 JP H0316330 B2 JPH0316330 B2 JP H0316330B2 JP 57015886 A JP57015886 A JP 57015886A JP 1588682 A JP1588682 A JP 1588682A JP H0316330 B2 JPH0316330 B2 JP H0316330B2
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
本発明は新規な液晶化合物及びそれを含有する
液晶組成物に関する。 液晶表示素子は液晶物質の光学異方性及び誘電
異方性を利用したものであるが、その原理方式に
よつてTN型(ねじれネマチツク型),DS型(動
的散乱型),ゲストホスト型,DAP型等に分けら
れる。これ等の方式の違いにより夫々の使用に適
する最適な液晶物質の特性は異るが、いずれにし
てもそれらが水分,空気,熱,光等に対して安定
であることが必要なことは共通しており、更に少
くとも0〜60℃位の範囲で液晶相として存在して
いることが必要である。しかし現在のところ単一
の化合物でこれ等の条件をすべてみたす様なもの
はなく、実用的には数種の液晶化合物又は非液晶
化合物を混合したものを液晶組成物として使用し
ているのが現状である。 本発明はTN表示素子用として有用な液晶炭化
合物を構成する成分として有用な、特にそのN−
I点(透明点)を上げるに有効な化合物を提供す
ることを目的とする。 即ち、本発明の化合物は、次の一般式()で
表わされるトランス−4−アルキルオキシメチル
−1−(4′−アルキルビフエニリル−4)シクロ
ヘキサンである。 (上式に於いて、R1,R2はいずれも炭素数1
〜8のアルキル基を示す) 本発明の()式の化合物は透明点の高い、安
定性にすぐれた新規な液晶化合物である。この化
合物単独では実用的に使用できないが、他の液晶
化合物との相溶性にすぐれているので例えばビフ
エニル系,エステル系,アゾキシ系,シクロヘキ
サンカルボン酸エステル系,フエニルシクロヘキ
サン系,フエニルピリミジン系,フエニルメタジ
オキサン系,などの液晶の1種類又は数種類の系
の混合物と混合させて、透明点を上昇させる効果
を有する。 ()式の化合物は次の様な工程により製造す
る事ができる。 即ち、まず既知物質であるトランス−4−シク
ロヘキサンカルボン酸メチル(W.S.ジヨンソン
ら,J.A.C.S.67,1045(1945))()を水素化ア
ルミニウムリチウム(LiAlH4)等の還元剤によ
り還元してトランス−4−フエニルシクロヘキシ
ルメタノール()を得る。次に化合物()を
乾燥ピリジン中P−トルエンスルホニルクロリド
と反応させP−トルエンスルホン酸トランス−4
−フエニルシクロヘキシルメチル()を得る。
この()とアルコラートとの反応でトランス−
4−アルキルオキシメチル−1−フエニルシクロ
ヘキサン()を得る。化合物()は溶媒中ヨ
ウ素,ヨウ素酸と加熱することによりトランス−
4−アルキルオキシメチル−1−(4′−ヨードフ
エニル)シクロヘキサン()とし、次いで化合
物()のヨウ素をn−ブチルリチウム(n−
C4H9Li)ヘキサン溶液を用いてLiと置換して
液晶組成物に関する。 液晶表示素子は液晶物質の光学異方性及び誘電
異方性を利用したものであるが、その原理方式に
よつてTN型(ねじれネマチツク型),DS型(動
的散乱型),ゲストホスト型,DAP型等に分けら
れる。これ等の方式の違いにより夫々の使用に適
する最適な液晶物質の特性は異るが、いずれにし
てもそれらが水分,空気,熱,光等に対して安定
であることが必要なことは共通しており、更に少
くとも0〜60℃位の範囲で液晶相として存在して
いることが必要である。しかし現在のところ単一
の化合物でこれ等の条件をすべてみたす様なもの
はなく、実用的には数種の液晶化合物又は非液晶
化合物を混合したものを液晶組成物として使用し
ているのが現状である。 本発明はTN表示素子用として有用な液晶炭化
合物を構成する成分として有用な、特にそのN−
I点(透明点)を上げるに有効な化合物を提供す
ることを目的とする。 即ち、本発明の化合物は、次の一般式()で
表わされるトランス−4−アルキルオキシメチル
−1−(4′−アルキルビフエニリル−4)シクロ
ヘキサンである。 (上式に於いて、R1,R2はいずれも炭素数1
〜8のアルキル基を示す) 本発明の()式の化合物は透明点の高い、安
定性にすぐれた新規な液晶化合物である。この化
合物単独では実用的に使用できないが、他の液晶
化合物との相溶性にすぐれているので例えばビフ
エニル系,エステル系,アゾキシ系,シクロヘキ
サンカルボン酸エステル系,フエニルシクロヘキ
サン系,フエニルピリミジン系,フエニルメタジ
オキサン系,などの液晶の1種類又は数種類の系
の混合物と混合させて、透明点を上昇させる効果
を有する。 ()式の化合物は次の様な工程により製造す
る事ができる。 即ち、まず既知物質であるトランス−4−シク
ロヘキサンカルボン酸メチル(W.S.ジヨンソン
ら,J.A.C.S.67,1045(1945))()を水素化ア
ルミニウムリチウム(LiAlH4)等の還元剤によ
り還元してトランス−4−フエニルシクロヘキシ
ルメタノール()を得る。次に化合物()を
乾燥ピリジン中P−トルエンスルホニルクロリド
と反応させP−トルエンスルホン酸トランス−4
−フエニルシクロヘキシルメチル()を得る。
この()とアルコラートとの反応でトランス−
4−アルキルオキシメチル−1−フエニルシクロ
ヘキサン()を得る。化合物()は溶媒中ヨ
ウ素,ヨウ素酸と加熱することによりトランス−
4−アルキルオキシメチル−1−(4′−ヨードフ
エニル)シクロヘキサン()とし、次いで化合
物()のヨウ素をn−ブチルリチウム(n−
C4H9Li)ヘキサン溶液を用いてLiと置換して
第1段階
水素化アルミニウムリチウム11.1g(0.293モル)
に乾燥したテトラヒドロフラン(THF)420mlを
加え、激しく撹拌したところへトランス−4−シ
クロヘキサンカルボン酸メチル()64.0g
(0.293モル)をTHF70mlに溶解した溶液を反応
温度20℃以下に保ちながら滴下する。滴下終了後
55℃まで加温して、2時間反応させ冷却する。次
に酢酸エチル12mlと水100mlを加えたのち18%硫
酸水350mlを加えるとテトラヒドロフラン層と水
層に分離される。n−ヘプタン200mlを加え分液
漏斗に移し水500mlで水洗したのち2%炭酸ナト
リウム水溶液500mlで洗浄し、更に水層が中性に
なるまで水洗する。n−ヘプタン,THFを留去
し釜に残つた固体をn−ヘプタン20mlで再結晶し
別してから結晶を乾燥すると4−フエニルシク
ロヘキシルメタノール()51.4gが得られる。
融点47.3〜48.5℃。 第2段階 化合物()50g(0.268モル扱を乾燥ピリジン
110mlに溶解し5℃以下に冷却したところへP−
トルエンスルホン酸クロリド50.1g(0.263モル)
を乾燥トルエン70mlに溶解した溶液を滴下漏斗よ
り反応温度が10℃をこえない様に少量づつ滴下す
る。滴下が終了したら冷浴を取り除き室温で4時
間撹拌したのち水100mlとトルエン300mlを加え撹
拌する。分液斗に移しトルエン層を6N−HCl
水100mlで2回、次に水200mlで1回洗浄、更に
2N−NaOH水溶液100mlで2回洗浄してから水
200mlで4回洗浄しトルエンを減圧下で留去し生
じた結晶をトルエン90mlから再結晶し、別、乾
燥するとP−トルエンスルホン酸トランス−4−
フエニルシクロヘキシルメチル()770gが得
られた。融点108.0〜108.7℃。 第3段階 メチルアルコール250mlを室温で撹拌しておき、
ここへ金属ナトリウム17.4g(0.755モル)を細か
く切つたものを少量づつ加えナトリウムメトキシ
ドを作る。金属ナトリウム片がなくなつてから先
に得られた化合物()200.0g(0.581モル)を乾
燥トランス600mlに溶解した溶液を滴下漏斗より
内温が50〜60℃の範囲を保つ様に徐々に加える。
滴下終了後4時間還流してのち冷却し、水20mlを
加えて分液漏斗に移し、トルエン層を水で洗浄し
水層が中性になるまで洗浄する。トルエンを減圧
下で留去してのち減圧蒸留し沸点が105〜108℃/
1.5mmHgの留分を集めるとトランス−4−メチル
オキシメチル−1−フエニルシクロヘキサン
()が100.0g得られた。 第4段階 1シクロフラスコに第3段で得られた化合物
()100.0g(0.489モル),酢酸344ml,水91ml,
ヨウ素酸20.6g(0.117モル),ヨウ素54.5g(0.215モ
ル),四塩化炭素40ml,濃塩酸14mlを加え撹拌し、
更にマントルヒーターで加熱し3時間環流する。
冷却後10%のチオ硫酸ナトリウム水15mlを加え過
剰のヨウ素の色を消失させる。n−ヘプタン200
mlを加えてから分液漏斗に移しn−ヘプタン層を
水層が中性になるまで水洗しn−ヘプタンを減圧
下で留去し残留物をn−ヘキサン50mlに溶解して
から−10〜−20℃にて12時間放置し生じた結晶を
別し結晶を乾燥すると4−(トランス−4′−メ
チルオキシメチルシクロヘキシル)ヨウドベンゼ
ン()81.3gが得られた。融点40.3〜42.3℃ 第5段階 500mlシクロフラスコに、第4段で得られた化
合物()21g(0.064モル)と乾燥トルエン40ml
を乾燥窒素雰囲気下で入れ20℃で撹拌して溶解す
る。ここへ市販品の1.67Nのn−ブチルリチウム
ヘキサン溶液42.7ml(0.067モル)を液温20〜25
℃に保ちながら約10分で滴下した。滴下終了後25
℃で30分を保つたのち5℃に冷却し、5〜10℃に
保ちながら4−プロピルシクロヘキサノン11.2g
(0.08モル)を20分で滴下した。滴下後45℃で30
分を保つたのち20mlの水を滴下し、30℃以下に保
ちつつ更に6N−HCl40mlを滴下した。これを分
液して下層の水層をすて、有機層に酸性硫酸カリ
(KHSO4)2gを加え加熱して溶媒を留去し、液
温が110℃になるまで濃縮すると、この間脱水反
応が進行する。反応後冷却して分液ロートに移
し、有機層を水洗したのち溶媒を留去し、エチル
アルコール10mlから再結晶して精製されたトラン
ス−4−メチルオキシメチル−1−(4′−メチル
−1−シクロヘキセニルフエニル)シクロヘキサ
ン()5.3gが得られた。この物の融点(C−S
点)は64℃で(S−N点)は93.4℃−透明点(N
−I点)は143℃であつた。 第6段階 300mlシクロフラスコに第5段で得られた化合
物()5.3g(0.016モル)とクロラニル9.2g
(0.037モル)とキシレン76mlを入れ加熱し24時間
還流させる。冷却後不溶性の固体を別除去して
からトルエンを濃縮除去し、生じた粗結晶をエチ
ルアルコールから再結晶して精製された目的の化
合物即ちトランス−4−メチルオキシメチル−1
−(4′−プロピルビフエニリル−4)シクロヘキ
サン0.5gを得た。この物の融点(C−N点)は
122.4℃,透明点(N−I点)は157.1℃であつ
た。又その元素分析値は下記の如く計算値とよく
一致した。 実測値(%) 計算値(%) (C23H30Oとして) C 85.62 85.66 H 9.30 9.38 実施例 2〜4 実施例1に於ける第3段階のメチルアルコール
の代りにエチルアルコール(実施例2),プロピ
ルアルコール(実施例3,4)を用い、又第5段
階では4−プロピルシクロヘキサノンの代りに4
−メチルシクロヘキサノン(実施例2)4−エチ
ルシクロヘキサノン(実施例3),4−ブチルシ
クロヘキサノン(実施例4)等を使用し、あとは
実施例1と同様にして第1表の実施例2〜4の化
合物を得た。 その物性値を実施例1の結果と共に第1表に示
す。
に乾燥したテトラヒドロフラン(THF)420mlを
加え、激しく撹拌したところへトランス−4−シ
クロヘキサンカルボン酸メチル()64.0g
(0.293モル)をTHF70mlに溶解した溶液を反応
温度20℃以下に保ちながら滴下する。滴下終了後
55℃まで加温して、2時間反応させ冷却する。次
に酢酸エチル12mlと水100mlを加えたのち18%硫
酸水350mlを加えるとテトラヒドロフラン層と水
層に分離される。n−ヘプタン200mlを加え分液
漏斗に移し水500mlで水洗したのち2%炭酸ナト
リウム水溶液500mlで洗浄し、更に水層が中性に
なるまで水洗する。n−ヘプタン,THFを留去
し釜に残つた固体をn−ヘプタン20mlで再結晶し
別してから結晶を乾燥すると4−フエニルシク
ロヘキシルメタノール()51.4gが得られる。
融点47.3〜48.5℃。 第2段階 化合物()50g(0.268モル扱を乾燥ピリジン
110mlに溶解し5℃以下に冷却したところへP−
トルエンスルホン酸クロリド50.1g(0.263モル)
を乾燥トルエン70mlに溶解した溶液を滴下漏斗よ
り反応温度が10℃をこえない様に少量づつ滴下す
る。滴下が終了したら冷浴を取り除き室温で4時
間撹拌したのち水100mlとトルエン300mlを加え撹
拌する。分液斗に移しトルエン層を6N−HCl
水100mlで2回、次に水200mlで1回洗浄、更に
2N−NaOH水溶液100mlで2回洗浄してから水
200mlで4回洗浄しトルエンを減圧下で留去し生
じた結晶をトルエン90mlから再結晶し、別、乾
燥するとP−トルエンスルホン酸トランス−4−
フエニルシクロヘキシルメチル()770gが得
られた。融点108.0〜108.7℃。 第3段階 メチルアルコール250mlを室温で撹拌しておき、
ここへ金属ナトリウム17.4g(0.755モル)を細か
く切つたものを少量づつ加えナトリウムメトキシ
ドを作る。金属ナトリウム片がなくなつてから先
に得られた化合物()200.0g(0.581モル)を乾
燥トランス600mlに溶解した溶液を滴下漏斗より
内温が50〜60℃の範囲を保つ様に徐々に加える。
滴下終了後4時間還流してのち冷却し、水20mlを
加えて分液漏斗に移し、トルエン層を水で洗浄し
水層が中性になるまで洗浄する。トルエンを減圧
下で留去してのち減圧蒸留し沸点が105〜108℃/
1.5mmHgの留分を集めるとトランス−4−メチル
オキシメチル−1−フエニルシクロヘキサン
()が100.0g得られた。 第4段階 1シクロフラスコに第3段で得られた化合物
()100.0g(0.489モル),酢酸344ml,水91ml,
ヨウ素酸20.6g(0.117モル),ヨウ素54.5g(0.215モ
ル),四塩化炭素40ml,濃塩酸14mlを加え撹拌し、
更にマントルヒーターで加熱し3時間環流する。
冷却後10%のチオ硫酸ナトリウム水15mlを加え過
剰のヨウ素の色を消失させる。n−ヘプタン200
mlを加えてから分液漏斗に移しn−ヘプタン層を
水層が中性になるまで水洗しn−ヘプタンを減圧
下で留去し残留物をn−ヘキサン50mlに溶解して
から−10〜−20℃にて12時間放置し生じた結晶を
別し結晶を乾燥すると4−(トランス−4′−メ
チルオキシメチルシクロヘキシル)ヨウドベンゼ
ン()81.3gが得られた。融点40.3〜42.3℃ 第5段階 500mlシクロフラスコに、第4段で得られた化
合物()21g(0.064モル)と乾燥トルエン40ml
を乾燥窒素雰囲気下で入れ20℃で撹拌して溶解す
る。ここへ市販品の1.67Nのn−ブチルリチウム
ヘキサン溶液42.7ml(0.067モル)を液温20〜25
℃に保ちながら約10分で滴下した。滴下終了後25
℃で30分を保つたのち5℃に冷却し、5〜10℃に
保ちながら4−プロピルシクロヘキサノン11.2g
(0.08モル)を20分で滴下した。滴下後45℃で30
分を保つたのち20mlの水を滴下し、30℃以下に保
ちつつ更に6N−HCl40mlを滴下した。これを分
液して下層の水層をすて、有機層に酸性硫酸カリ
(KHSO4)2gを加え加熱して溶媒を留去し、液
温が110℃になるまで濃縮すると、この間脱水反
応が進行する。反応後冷却して分液ロートに移
し、有機層を水洗したのち溶媒を留去し、エチル
アルコール10mlから再結晶して精製されたトラン
ス−4−メチルオキシメチル−1−(4′−メチル
−1−シクロヘキセニルフエニル)シクロヘキサ
ン()5.3gが得られた。この物の融点(C−S
点)は64℃で(S−N点)は93.4℃−透明点(N
−I点)は143℃であつた。 第6段階 300mlシクロフラスコに第5段で得られた化合
物()5.3g(0.016モル)とクロラニル9.2g
(0.037モル)とキシレン76mlを入れ加熱し24時間
還流させる。冷却後不溶性の固体を別除去して
からトルエンを濃縮除去し、生じた粗結晶をエチ
ルアルコールから再結晶して精製された目的の化
合物即ちトランス−4−メチルオキシメチル−1
−(4′−プロピルビフエニリル−4)シクロヘキ
サン0.5gを得た。この物の融点(C−N点)は
122.4℃,透明点(N−I点)は157.1℃であつ
た。又その元素分析値は下記の如く計算値とよく
一致した。 実測値(%) 計算値(%) (C23H30Oとして) C 85.62 85.66 H 9.30 9.38 実施例 2〜4 実施例1に於ける第3段階のメチルアルコール
の代りにエチルアルコール(実施例2),プロピ
ルアルコール(実施例3,4)を用い、又第5段
階では4−プロピルシクロヘキサノンの代りに4
−メチルシクロヘキサノン(実施例2)4−エチ
ルシクロヘキサノン(実施例3),4−ブチルシ
クロヘキサノン(実施例4)等を使用し、あとは
実施例1と同様にして第1表の実施例2〜4の化
合物を得た。 その物性値を実施例1の結果と共に第1表に示
す。
【表】
実施例 5
からなる液晶組成物のネマチツク液晶温度範囲
(MR)は−3〜52.5℃,20℃に於ける粘度η20は
23cp,誘電率異方性Δεは11.3(ε11=16.2,ε1=
4.9),屈折率の異方性Δnは0.120で、これをセル
厚10μmのTNセルに封入した際のしきい電圧は
1.50V,飽和電圧は2.20Vであつた。 この組成物に本発明の化合物の1つである実施
例2の を15部加えた液晶組成物のMRは−3〜60.7℃に
なつてN−I点が上がり、η20は24.8cp,Δεは
10.2(ε11=14.7,ε1=4.5)Δnは0.128となり、上記
と同じセルに封入した際のしきい電圧は1.66V,
飽和電圧は2.26Vであつた。
(MR)は−3〜52.5℃,20℃に於ける粘度η20は
23cp,誘電率異方性Δεは11.3(ε11=16.2,ε1=
4.9),屈折率の異方性Δnは0.120で、これをセル
厚10μmのTNセルに封入した際のしきい電圧は
1.50V,飽和電圧は2.20Vであつた。 この組成物に本発明の化合物の1つである実施
例2の を15部加えた液晶組成物のMRは−3〜60.7℃に
なつてN−I点が上がり、η20は24.8cp,Δεは
10.2(ε11=14.7,ε1=4.5)Δnは0.128となり、上記
と同じセルに封入した際のしきい電圧は1.66V,
飽和電圧は2.26Vであつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一般式 (但し上式に於いてR1,R2は炭素数1〜8の
アルキル基を示す)で表わされるトランス−4−
アルキルオキシメチル−1−(4′−アルキルビフ
エニリル−4)シクロヘキサン。 2 一般式 (但し上式に於いてR1,R2は炭素数1〜8の
アルキル基を示す)で表わされるトランス−4−
アルキルオキシメチル−1−(4′−アルキルビフ
エニリル−4)シクロヘキサンを少くとも1種含
有することを特徴とする液晶組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1588682A JPS58134046A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | トランス−4−アルキルオキシメチル−1−(4′−アルキルビフエニリル−4)シクロヘキサン類 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1588682A JPS58134046A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | トランス−4−アルキルオキシメチル−1−(4′−アルキルビフエニリル−4)シクロヘキサン類 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58134046A JPS58134046A (ja) | 1983-08-10 |
JPH0316330B2 true JPH0316330B2 (ja) | 1991-03-05 |
Family
ID=11901269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1588682A Granted JPS58134046A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | トランス−4−アルキルオキシメチル−1−(4′−アルキルビフエニリル−4)シクロヘキサン類 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58134046A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3268611D1 (en) * | 1981-02-25 | 1986-03-06 | Hitachi Ltd | Colorless liquid crystalline compounds |
DE3374415D1 (en) * | 1982-03-26 | 1987-12-17 | Chisso Corp | Liquid-crystalline compounds |
JPS58219137A (ja) * | 1982-06-12 | 1983-12-20 | Chisso Corp | 4−(トランス−4−アルキルオキシメチルシクロヘキシル)−4′−(トランス−4−アルキルシクロヘキシル)ビフエニル類 |
JPH10219250A (ja) * | 1997-02-10 | 1998-08-18 | Chisso Corp | 液晶組成物および液晶表示素子 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57140737A (en) * | 1981-02-25 | 1982-08-31 | Kanto Kagaku Kk | Colorless liquid crystal substance, colorless liquid crystal composition, and display element of liquid crystal |
-
1982
- 1982-02-03 JP JP1588682A patent/JPS58134046A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57140737A (en) * | 1981-02-25 | 1982-08-31 | Kanto Kagaku Kk | Colorless liquid crystal substance, colorless liquid crystal composition, and display element of liquid crystal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58134046A (ja) | 1983-08-10 |
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