JPH03223225A - 液晶化合物 - Google Patents

液晶化合物

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JPH03223225A
JPH03223225A JP2191078A JP19107890A JPH03223225A JP H03223225 A JPH03223225 A JP H03223225A JP 2191078 A JP2191078 A JP 2191078A JP 19107890 A JP19107890 A JP 19107890A JP H03223225 A JPH03223225 A JP H03223225A
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smectic
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哲也 渡辺
Masahiro Sato
正洋 佐藤
Kunikiyo Yoshio
邦清 吉尾
Hiroshi Kishiki
博志 岸木
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は強誘電性液晶材料として有用な新規な液晶化合
物に関する。
(以下余白) [従来の技術] 現在、液晶表示素子としてはTN(ねじれネマチック)
型表示方式が最も広汎に使用されている。
このTN液晶表示は、駆動電圧が低い、消費電力が少な
いなど、多くの利点を持っている。しかしながら、応答
速度の点に於て発光型素子(陰極管、エレクトロルミネ
ッセンス、プラズマデイスプレィ等)と比較して劣って
いる。ねじれ角を180〜270°にした新しいTN型
表示素子も開発されているが、応答速度はやはり劣って
いる。この様に種々の改善の努力は行われているが、応
答速度の速いTN型表示素子は実現には至っていない。
しかしながら最近、盛んに研究が進められている強誘電
性液晶を用いる新しい表示方式においては、著しい応答
速度の改善の可能性がある(N、 A。
C1arkら; Appl ied Phys、Let
t、、 36.899(1980))。この方式は強誘
電性を示すカイラルスメクチックC相等のカイラルスメ
クチック相を利用する方法である。強誘電性を示す相は
カイラルスメクチックC相のみてはなく、カイラルスメ
クチックF、G、H等の相が強誘電性を示すことが知ら
れている。実際に利用される強誘電性液晶表示素子に使
用される強誘電性液晶材料には多くの特性が要求される
が、それらを満たすには現在のところ、一つの化合物で
は応じられず、いくつかの液晶化合物または非液晶化合
物を混合して得られる強誘電性液晶組成物を使用する必
要がある。
また、強誘電性液晶化合物のみからなる強誘電性液晶組
成物ばかりではなく、特開昭60−36003号公報に
は非カイラルなスメクチックC,F、G、H,I等の相
を呈する化合物および組成物を基本物質として、これに
強誘電性液晶相を呈する一種または複数の化合物を混合
して全体を強誘電性液晶組成物とし得ることが報告され
ている。さらにスメクチックC等の相を呈する化合物お
よび組成物を基本物質として、光学活性ではあるが強誘
電性液晶相は呈しない一種あるいは複数の化合物を混合
して全体を強誘電性液晶組成物とする報告も見受けられ
る(Mo1.Cryst、Liq、Cryst、、 8
9゜327 (1982))。
これらのことを総合すると強誘電性液晶相を呈するか否
にかかわらず光学活性である化合物の一種または複数を
基本物質と混合して強誘電性液晶組成物を構成できるこ
とがわかる。
これらの基本物質としては、スメクチックC等の非カイ
ラルなスメクチック液晶相を示す種々の化合物が用いら
れるが、実用的には室温を含む広い温度範囲でスメクチ
ックC相を呈する液晶化合物もしくは混合物が望ましい
。これらのスメクチックC液晶混合物の成分として、フ
ェニルベンゾエート系、フェニルピリジン系および5−
アルキル−2−(4−アルコキシフェニル)ピリミジン
などの液晶化合物が挙げられる。
[発明が解決しようとする課題] しかし、これらに光学活性化合物を添加することによっ
て得られるカイラルスメクチックC液晶材料が強誘電性
を利用する液晶表示に於て優れた性能を示すか否かにつ
いては、未だ最終的な評価が得られていない。それは強
誘電性を利用する液晶表示が技術的に完成していないこ
とによるものである。従って、現状では新しいスメクチ
ックC材料を種々試験してみることが必要である。
[課題を解決するための手段] 本発明者らは上記の様な用途に使用するに適した、スメ
クチックC相を呈する新規な液晶化合物について鋭意検
討を行った結果、本発明に到達した。すなわち本発明は
、一般式 %式%(1) 〔式中、R,R’は炭素数1〜18のアルキル基を、X
1は直接結合、−〇−1−S−1−C≡C−1−oco
−まt、=は−coo−を、A1、A2およびA3は1
〜18のアルキル基を、X1は塩素原子で置換されてい
てもよい1,4−フェニレン基を、X2は−C≡C−ま
たは−CH2CH2−を、mSnは0または1を、X3
は直接結合、−〇−1−S−1−COO−または−OC
○−を表す(ただしm、nの少なくとも一方は1であり
、mがO,nが1の場合、Xlは−CEC−である)〕
で示される液晶化合物である。
一般式(1)において、R,R’を示す炭素数1〜18
のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロ
ピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル
基、n−へブチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、
 n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、
n−テトラデシル基、n−ヘキサデシル基、n−オクタ
デシル基などが挙げられる。
これらのうち、好ましくは炭素数4〜14のアルキル基
である。
A1、A2およびA3は好ましくは、1〜2個のフッ素
原子で置換されていてもよい1,4−フェニレン基であ
る。
Xl、X3は好ましくは直接結合、−0−1−CEC−
1−COO−および−〇〇〇−である。
一般式(1)で示される化合物の具体例としては、表−
1に示すような基を有する化合物が挙げられる。
(I)mがO,nが1の場合。
表−1(1) 表−1 (2) 表−1 (3) 表−1 (4) 表−1 (5) 表−1 (6) 表−1 (7) (If) mが1、nが0、X2が−CEC−の場合。
表−1(8) 表−1 (9) 表−1 (10) 表−1 (11) (III) m、 場合。
nが1、 X2が−C≡C−1 A2が一〇−の 表−1 (12) 表−1 (13) 表−1 (14) (IV) m、 nが1、X2が−CH2CH2−1A
2が−O−の場合。
表−1(15) 表−1 (16) 表−1 (17) 表−1中、各記号はそれぞれ以下の基を表す。
BUT  n−C,Hg− PEN  n−c5)111− )IEX  n−C’6)113− HEP  n−C7H15− OCT 、 n−C81(17− NON  n−c9)119− DEC: n−C+9)12+− UND ’、 n−C3l 823− DOD ; n−Cl2)125− TED ; n−C4n−C44 A2  ; −CEC− Es  ; −COO− ;単結合 一般式(1)に含まれる化合物は、例えば次の工程を経
て合成できる〔下記式中、R,R’およびXlは一般式
(1)の場合と同一である〕。
■ mが01 nが1、 xlが一〇≡C−1 A2が Y−<2>−0H (Y; CI、Bror 1) (2) v−(5−oco−0 (3) 0−<3−oco−0 (4) すなわち一般式(2)の化合物にベンゾイルクロリドを
作用させて、一般式(3)の化合物とした後、不活性ガ
ス雰囲気下、0価または2価のパラジウム触媒を用いて
フェニルボウ酸と反応させることにより、一般式(4)
の化合物を得る。
一般式(4)の化合物を、臭素あるいはヨウ素を用いて
ハロゲン化した後、塩基(例えば水酸化ナトリウム)で
加水分解することにより、一般式(6)の化合物を得る
一般式(6)の化合物を、塩基(例えば水酸化ナトリウ
ム)の存在下アルキル化剤(例えばハロゲン化アルキル
)と反応させて、一般式(8)の化合物を得る。
一般式(8)の化合物と一般式(9)の化合物を、トリ
エチルアミン中不活性ガス雰囲気下、0価または2価の
パラジウム触媒を用いて反応させることにより、本発明
の化合物である一般式(1a)の化合物を得ることがで
きる。
また一般式(1a)の化合物は、次の様な工程を経ても
合成できる。
v−6−o+1 (Y; C1,Br or 1) (2) y−(j−oR・ (10) y−o−$−OR・ (12) すなわち、一般式(2)の化合物を塩基(例えば水酸化
ナトリウム)の存在下、一般式(7)のアルキル化剤(
例えばハロゲン化アルキル)と反応させることにより、
一般式(10)の化合物を得る。
一般式(10)の化合物に金属マグネシウムを作用しグ
刀ニャール試薬としたのち、パラジウムあるいはニッケ
ル触媒存在下、一般式(11)で示されるジハロゲノベ
ンゼン誘導体と反応させることにより一般式(12)の
化合物を得る。
一般式(12)の化合物と一般式(9)の化合物を、ト
リエチルアミン中不活性ガス雰囲気下、0価または2価
のパラジウム触媒を用いて反応させることにより、本発
明の化合物である一般式(1a)の化合物を得ることが
できる。
■ mが0、nが1、Xlが直接結合、A2が一〇−1
R”−C≡C−0−6−OR′(1a′)(R”−Cl
12CH2−; R) すなわち、一般式(la’)の化合物〔一般式(1a)
の化合物においてR”−CH2CH2−がRのもの〕を
パラジウムカーボン存在下、水素添加することにより本
発明の化合物である一般式(1b)の化合物を得ること
ができる。
■ mが0、nが1、Xlが−〇−1A2が一〇−1A
3が−6−1X3が一〇−の場合。
Y−(fi−oco−0 (Y; Cl、Br or I) (3) R−0−C>−(!>−OCO−0 (14) R−0−0−d>−OH (15) すなわち一般式(3)の化合物と一般式(13〕の化合
物を、不活性ガス雰囲気下、0価または2価のパラジウ
ム触媒を用いて反応させることにより、一般式(14)
の化合物を得る。
一般式(14)の化合物を塩基(例えば水酸化ナトリウ
ム)で加水分解した後、塩基(例えば水酸化ナトリウム
)の存在下アルキル化剤(例えばハロゲン化アルキル)
と反応させて、本発明の化合物である一般式(1c)の
化合物を得ることができる。
また一般式(1c)の化合物は、次の様な工程を経ても
合成できる。
y−(j−oR′ (10) すなわち、一般式(10)の化合物に金属マグネシウム
を作用させグリニヤール試薬とした後、パラジウムある
いはニッケル触媒存在下、一般式(16)で示されるp
−アルキルオキシハロゲンベンゼンと反応させることに
より、本発明の化合物である一般式(1c)の化合物を
得ることがてきる。
また一般式(1c)の化合物は、次の様な工程を経ても
合成できる。
R−0−0−Y (Y; C1,Br or 1) (16) すなわち一般式(16)で示されるp−アルキルオキシ
ハロゲノベンゼンに金属マグネシウムを作用させグリニ
ヤール試薬とした後、パラジウムあるいはニッケル触媒
存在下、一般式(10)の化合物と反応させることによ
り本発明の化合物である一般式(1c)の化合物を得る
ことができる。
■ mが1、 nが0、 Xlが一〇−1 A1が−0−1 X2が−CCl−1 A3が−6−1 X3が一〇−の場合。
R−0−Ω−■ (Y; Cl、Br or I) (16) R−0−()−CEC−C(C)13)2−OH(17
) R−0−0−CECI+ (18) Y−φ−OR’ (10) すなわち一般式(16)で示されるp−アルキルオキシ
ハロゲンベンゼンと3−メチル−1−ブチン−3−オー
ルを、不活性ガス雰囲気下、0価または2価のパラジウ
ム触媒を用いて反応させ、次いて水酸化ナトリウムで処
理することにより、一般式(18)の化合物を得る。
一般式(10)の化合物と一般式(18)の化合物とを
、不活性ガス雰囲気下、0価または2価のパラジウム触
媒を用いて反応させることにより、本発明の化合物であ
る一般式(1d)の化合物を得ることができる。
■ mが1、 nが0、 xlが一〇−1 A1が一〇−1 X2が−CEC−1 A3が−6−1 X3が一〇〇〇−の場合。
1−(!>−C84 (19) + −(b−cooH (20) −(j−coc+ (21) すなわち一般式(19)の化合物を過マンガン酸カリウ
ムで酸化することにより一般式(20)の化合物を得る
一般式(20)の化合物を塩化チオニルで処理した後、
一般式(22)の化合物と反応させることにより、一般
式(23)の化合物を得る。
一般式(23)の化合物と一般式(18)の化合物とを
、不活性ガス雰囲気下、0価または2価のパラジウム触
媒を用いて反応させることにより、。
本発明の化合物である一般式(1e)の化合物を得るこ
とができる。
A2が一〇−1A3が−6−1 X3が一〇−の場合。
(Y; CI、Bror ) Y−0−6−oR・ (I2) すなわち一般式(24)の化合物と3−メチル−1−ブ
チン−3−オールを、不活性ガス雰囲気下、0価または
2価のパラジウム触媒を用いて反応させ、次いて水酸化
ナトリウムで処理することにより、一般式(26)の化
合物を得る。
一般式(12)の化合物と一般式(26)の化合物とを
、不活性ガス雰囲気下、0価または2価のパラジウム触
媒を用いて反応させることにより、本発明の化合物であ
る一般式(1f)の化合物を得ることができる。
A2が−0−1A3が−0−1 X3が一〇−の場合。
Y−0−0−OH (Y; C1,Br、1) (27) Y−0−0−OR’ (28) すなわち一般式(27)で示される4−ヒドロキシ−4
′−ハロゲノビフエニルを、塩基(例えば水酸化ナトリ
ウム)の存在下、アルキル化剤(例えばハロゲン化アル
キル)と反応させて、一般式(28)の化合物を得る。
一般式(28)の化合物と一般式(26)の化合物とを
、不活性ガス雰囲気下、0価または2価のパラジウム触
媒を用いて反応させることにより、本発明の化合物であ
る一般式(1g)の化合物を得ることができる。
一〇−の場合。
すなわち、一般式(1f)あるいは一般式(1g)の化
合物をパラジウムカーボン存在下、水素添加することに
より本発明の化合物である一般式(11)の化合物を得
ることができる。
液晶は一般に2種以上の多成分から成る液晶組成物とし
て用いられ、本発明の液晶化合物も液晶組成物の成分と
して利用することができる。液晶組成物には、スメクチ
ック液晶、たとえば光学活性部位を有しないスメクチッ
ク液晶[2−p−アルキルオキシフェニル−5−アルキ
ルピリミジン、2−p−アルキルフェニル−5−アルキ
ルオギシビリミシ゛ン、2−p−アルカノ−イルオキシ
フェニル−5−アルキルビリミシン、2−p−アルキル
オキシカルボニルフェニル−5−アルキルピリミジン、
2− p−アルキルフェニル−5−p−アルキルオキシ
フェニルピリミジン、2−p−アルキルオキシ−m−フ
ルオロフェニル−5−アルキルピリミジン、2−p−ア
ルキルオキシフェニル−5−(trans−4−アルキ
ルシクロヘキシル)ピリミジン、2−p−アルキルオキ
シフェニル−5−アルキルピリジン、2−p−アルキル
オキシ−m−フルオロフェニル−5−アルキルピリジン
、2−p−(p’−アルキルフェニル)フェニル−5−
アルキルピリミジン、2−p−アルキルフェニル−5−
p−アルキルフェニルピリミジン、p−アルキルオキシ
フェニル−5−アルキルビコリネート、2−p−アルキ
ルオキシフェニル−5−アルキルオキシピラジン、2−
p−アルキルフェニル−5−アルキルピリミジン、2−
p−アルキルオキシフェニル−5−アルキルオキシピリ
ミジン、2−p−アルキルフェニル−5−アルキルオキ
シピリミジン、4−アルキルオキシ−4′−ビフェニル
カルボン酸−p′−(アルキルオキシカルボニル)フェ
ニルエステル、4−アルキルオキシ−4′−ビフェニル
カルボン酸−アルキルエステルなどコおよび/または強
誘電性液晶[光学活性4−アルキルオキシ−4′−ビフ
ェニルカルボン酸−p’ −(2−メチルブチルオキシ
カルボニル)フェニルエステル、光学活性4−工1−ア
ルキルオキシー4′−ビフェニルカルボン酸−2−メチ
ルブチルエステル、光学活性p−アルキルオキシベンジ
リデン−p′−アミノ−2−クロロプロピルシンナメー
ト、光学活性p−アルキルオキシベンジリデン−p′−
アミノ−2−メチルブチルシンナメートなど]および/
または通常のカイラルスメクチック液晶[光学活性4−
(p−アルキルオキシビフェニル−p′−オキシカルボ
ニル)−4’ −(2−メチルブチルオキシカルボニル
)シクロヘキサン、光学活性p−n−アルキルオキシベ
ンジリデン−p’−(2−メチルブチルオキシカルボニ
ル)アニリンなどコを含有してもよい。また液晶性を示
さないカイラル化合物および/または2色性色素、たと
えばアントラキノン系色素、アゾ系色素などを含んでい
てもよい。
強誘電性を示す液晶組成物は、電圧印加により光スイツ
チング現象を起こし、これを利用した応答の速い表示素
子を作製できる〔たとえば特開昭56−107216号
公報、特開昭59−118744号公報、エヌエークラ
ーク(N、A、CIark)、ニス テ、イー ラガウ
オール (S、T、Lagerval l) ;アプラ
イド フィジックス レター (Applied  P
hysics  Letter)36.899(198
0)など〕。
本発明における液晶組成物は、セル間隔0.5〜10μ
m、好ましくは0.5〜3μmの液晶セルに真空封入し
、両側偏光子を設置することにより光スイツチング素子
(表示素子)として使用できる。
上記液晶セルは透明電極を設け、表面を配向処理した2
枚のガラス基板をスペーサーを挟んで貼り合わせること
によって作製することができる。
上記スペーサーとしては、アルミナビーズ、ガラスファ
イバー、ポリイミドフィルムなどが挙げられる。配向処
理方法としては、通常の配向処理、たとえばポリイミド
膜、ラビング処理、SiO斜め蒸着などが適用できる。
[実施例コ 以下、本発明を実施例により更に説明するが、本発明は
これに限定されない。
実施例−1 表−1中N o、45の化合物の製造 ■0−フルオロ−■)−ヨードフェノール:30.0g
を無水トルエン300m1に溶かし、ピリジン16■1
を加え室温で攪拌した。これにベンゾイルクロリド17
.6mlを15分間かけて滴下し、そのまま室温で24
時間攪拌した。反応混合物を水、IN塩酸、飽和炭酸水
素ナトリウム水溶液、水で順次洗浄後、トルエンを留去
した。得られた固体をメタノールから再結晶することに
より、下記化合物(a)38.2gを得た。
1−d’−OCO−0(a) ■■て得られた化合物(a) 12.8gをトルエン5
0m1に溶かし、2M炭酸ナトリウム水溶液25m1を
加え室温で攪拌した。これに不活性ガス雰囲気下、テト
ラキストリフェニルホスフィンパラジウム860mg、
フェニルホウi15.Ogのエタノール溶液30m1を
加え、5時間加熱還流を行った。放冷後、30%過酸化
水素水3mlで反応を止め、トルエンで抽出、水洗後、
トルエンを留去した。得られた固体をヘキサンから再、
結晶することにより、下記化合物(b)7.0gを得た
o−d−oco−o   (b) ■■て得られた化合物(b)2.8gを酢酸35m1に
溶かし、これに硫酸1ml、メタ過ヨウ素酸550mg
、およびヨウ素1.2gを加え、90℃で10時間攪拌
した。放冷後、反応混合物を氷水200m1に注ぎ、亜
硫酸水素ナトリウムで過剰のヨウ素を還元した後、析出
した固体をろ取した。これをトルエンから再結晶するこ
とにより、下記化合物(c)1.7gを得た。
+−o−d−oco−o   (C) ■■て得られた化合物(c)1.7gをエタノール30
m1に懸濁させ、これに水酸化ナトリウム49(lng
を加え、1時間加熱還流を行った。放冷後、エタノール
を留去し得られた固体を水40m1に溶かした。この溶
液に炭酸ガスを吹き込み、析出した固体をろ取すること
により、下記化合物(d)1.2gを得た。
+ −0−d−oh    (d) ■■て得られた化合物(d)1.2gをジメチルスルホ
キシド20m1に溶かし、これに水酸化ナトリウム水溶
液(460mg15ml )および1−ブロモヘキサン
760mgを加え、65°Cて2時間攪拌した。放冷後
、反応混合物をヘキサンで抽出、2回水洗した。ヘキサ
ンを留去することにより、下記化合物(e)1.2gを
得た。
−o−d−oc6 H,3(e) ■■て得られた化合物(e)700mgと1−デシン5
00rngをトリエチルアミン10m1中、触媒にジク
ロロビストリフェニルホスフィンパラジウム12mgお
よびヨウ化鋼(I ) 3mgを用いて、窒素雰囲気上
室温で一昼夜反応させた。反応終了後、トリエチルアミ
ンを留去し、ヘキサンで抽出した。ヘキサン層をIN塩
酸、水で順次洗浄後、シリカゲルカラムクロマトグラフ
ィーで精製した。得られた固体をエタノールから2回再
結晶することにより、本発明の化合物である表−1中N
 o、45の化合物400mgを得た。化合物の構造は
、NMR(核磁気共鳴スペクトル分析)、MS(質量分
析)、IR(赤外吸収スペクトル分析)および元素分析
により確認した。上記化合物のIRスペクトル、H−N
MRスペクトルおよびF−NMRスペクトルをそれぞれ
第1図、第2図および第3図に示す。
元素分析値:  理論値(%)  実測値(%)C:8
2.31     C:82.11H: 9.31  
   H: 9.46F: 4.65     F: 
4.75実施例−2 表−1中No、21の化合物の製造 実施例−1で得られた表−1中N o、45の化合物2
70mgをエタノール15m1に溶かし、これに5%パ
ラジウムカーボン100mgを加え、常圧の水素雰囲気
下、室温で水素添加を行った。水素の吸収が無くなるの
を確認した後、ろ過により触媒を除きエタノールを留去
した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフ
ィーで精製後、エタノールから2回再結晶することによ
り、本発明の化合物である表−1中No、21の化合物
80n+gを得た。上記化合物のIRスペクトル、H−
NMRスペクトルおよびF−NMRスペクトルをそれぞ
れ第4図、第5図および第6図に示す。
元素分析値:  理論値(%)  実測値(%)C:8
1.50     C:81.37H:10.02  
   tl:10.22F: 4.60     F:
 4.53実施例−3 表−1中No、76の化合物の製造 ■0−フルオローp−ヨードフェノール15.0gをジ
メチルスルホキシド120m1中に溶かし、これに水酸
化ナトリウム水溶液(3,0g/]0m1)およびn−
ヘキシルブロマイド10.4gを加え、室温で3日間攪
拌した。
反応混合物をヘキサンで抽出、3回水洗した。ヘキサン
を留去することにより油状のp−n−へキシルオキシ−
m−フルオロヨードベンゼン16.7gを得た。
■p−ヨードフェノール34.0gをジメチルスルホキ
シド350jnlに溶かし、これに水酸化ナトリウム水
溶液(7,4g150m1)およびn−デシルブロマイ
ド32.4gを加えて室温で3日間攪拌した。反応混合
物をヘキサンで抽出、3回水洗した。ヘキサンを留去す
ることにより油状のp−n−デシルオキシヨードベンゼ
ン46.6gを得た。
■p−n−デシルオキシヨードベンゼン30.0gと3
−メチル−1−ブチン−3−オール8.4gをトリエチ
ルアミン200m1中、触媒にジクロロビストリフェニ
ルホスフィンパラジウム320mgおよびヨウ化銅(I
)80mgを用いて窒素雰囲気上室温で一昼夜反応させ
た。反応終了後、トリエチルアミンを留去しヘキサンで
抽出した。ヘキサン層をIN塩酸、水で順次洗浄後、ヘ
キサンを留去することにより固体の下記化合物(f)2
2.8gを得た。
n−cl&!)12+ −()−C≡C−C(CII3
)2−OH(f)■■て得た化合物(f)22.8gを
乾燥トルエン800m1に溶かし、これに粉末の水酸化
ナトリウム9.9gを加えて1時間加熱還流した。冷却
後、水洗を経てからトルエンを除去した。得られた黒色
のオイルをメタノール抽出した後、メタノールを留去す
ることにより油状のp−n−デシルオキシフェニルアセ
チレン13.2gを得た。
■■で得たp−n−へキシルオキシ−m−フルオロヨー
ドベンゼン1.6gと■て得たp−n−デシルオキシ−
m−フルオロフェニルアセチレン1.3gをトリエチル
アミン30■1中、触媒にジクロロビストリフェニルホ
スフィンパラジウム40mgおよびヨウ化8M(I)1
0mgを用いて窒素雰囲気下、室温で5時間反応させた
。反応終了後、トリエチルアミンを留去しトルエンで抽
出した。トルエン層をIN塩酸、水で順次洗浄後、シリ
カゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得られた
固体をエタノールで2回再結晶することにより本発明の
化合物である表−1中N o、76の化合物を1.7g
を得た。上記化合物のIRスペクトル、H−NMRスペ
クトルおよびF−NMRスペクトルをそれぞれ第7図、
第8図および第9図に示す。
元素分析値: 理論値(%)  実測値(%) Cニア9.65     Cニア9.38H: 9.0
7     H: 9.21F: 4.20     
F: 4.09実施例−4 表−1中N o、93の化合物の製造 ■水1000m l、ピリジン10100Oの混合溶媒
にp−ヨード−〇−フルオロトルエン10!lJgを溶
かし、還流下で過マンガン酸カリウム180gを数回に
分けて投入した。投入終了後、過マンガン酸カリウムの
色が消失するまで還流した。反応終了後、未反応のp−
ヨード−〇−フルオロトルエンを蒸留により除いた後、
室温まで冷却した。減圧ろ過により二酸化マンガンを除
去した後、ろ液に濃塩酸を加えて酸性にした。生じた白
色沈澱を減圧ろ過による単離、水洗、乾燥を経てからト
ルエンで再結晶することによりp−ヨード−〇−フルオ
ロ安息香酸42gを得た。
■■て得たp−ヨード−〇−フルオロ安息香酸5.33
gに塩化チオニル10m1を加えて5時間還流し、過剰
の塩化チオニルを留去してp−ヨード−〇−フルオロ安
息香酸塩化物を得た。このものは特に精製せず、乾燥ト
ルエン20m1に溶かしそのまま次の反応に使用した。
一方1−ブタノール1.50g、乾燥ピリジン3.2g
を乾燥トルエン30+nlに溶かしたものを氷冷してお
き、そこへ上記酸塩化物のトルエン溶液を攪拌下に約3
0分て滴下し、更に90℃の湯浴上で5時間攪拌した。
冷却後、IN塩酸水、水、炭酸水素ナトリウム水、水で
順次洗浄後、トルエンを減圧上留去した。ヘキサン可容
部をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製するこ
とにより油状のp−ヨード−〇−フルオロ安息香酸ブチ
ルエステル6.09gを得た。
■実施例−3■て得たp−n−デシルオキシ−m−フル
オロフェニルアセチレンp−n−ムギシルオキシ−m−
フルオロヨードベンゼン1.3gと■て得たp−ヨード
−〇−フルオロ安息香酸ブチルエステル1.6gをトリ
エチルアミン30m1中、触媒にジクロロビストリフェ
ニルホスフィンパラジウム40mgおよびヨウ化銅(I
)10mgを用いて窒素雰囲気下、室温で5時間反応さ
せた。反応終了後、トリエチルアミンを留去しトルエン
で抽出した。トルエン層をIN塩酸、水で順次洗浄後、
シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得ら
れた固体をエタノールで2回再結晶することにより本発
明の化合物である表−1中N o、93の化合物を1.
7gを得た。上記化合物のIRスペクトル、H−NMR
スペクトルおよびF−NMRスペクトルをそれぞれ第1
0図、第11図および第12図に示す。
元素分析値:  理論値(%)  実測値(%)Cニア
6.99     Cニア7.13H: 8.19  
   H: 8.02F: 4.20     F: 
4.04実施例−5 表−1中No、114の化合物の製造 ■実施例−3■て得たp−n−へキシルオキシ−m−フ
ルオロヨードベンゼン14.0gと3−メチル−1−ブ
チン−3−オールをトリエチルアミン80m1中、触媒
にジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム27
2mgおよびヨウ化銅(I ) 68mgを用いて窒素
雰囲気下室温で一昼夜反応させた。反応終了後、トリエ
チルアミンを留去しヘキサンで抽出した。ヘキサン層を
IN塩酸、水で順次洗浄後、ヘキサンを留去することに
より下記化合物(g)12.5gを得た。
n−C6H130−b−C:C−C(Ct(3)2−O
N  (g)■■て得た化合物(g)12.5gを乾燥
トルエン400m1に溶かし、これに粉末の水酸化ナト
リウム5.4gを加えて1時間加熱還流した。冷却後、
水洗を経てからトルエンを留去した。得られた黒色のオ
イルをメタノール抽出した後、メタノールを留去するこ
とにより油状のp−n−へキシルオキシ−m−フルオロ
フェニルアセチレン7.55:を得た。
■実施例−10で得た化合物(e)2.5gと■て得た
p−n−ヘキシルオキシ−m−フルオロフェニルアセチ
レン1.7gをトリエチルアミン100m1中、触媒に
ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム40m
gおよびヨウ化鋼(I)10mgを用いて窒素雰囲気下
、室温で5時間反応させた。反応終了後、トリエチルア
ミンを留去しトルエンで抽出した。トルエン層をIN塩
酸、水で順次洗浄後、シリカゲルカラムクロマトグラフ
ィーで精製した。得られた固体をエタノールで2回再結
晶することにより本発明の化合物である表−1中No、
114の化合物2.0gを得た。上記化合物のIRスペ
クトル、H−NMRスペクトルおよびF−NMRスペク
トルをそれぞれ第13図、第14図および第15図に示
す。
元素分析値:  理論値(%)  実測値(%)Cニア
8.37     Cニア8.22H: 7.35  
   H: 7.33F: 7.76     F: 
7.82実施例−6 表−1中No、108の化合物の製造 ■p−ヨードフェノール25.03をジメチルスルホキ
シド250m1に溶かし、これに水酸化ナトリウム水溶
液(5,0g/20m1 )およびn−ヘキシルブロマ
イド17.8gを加えて室温で3日間攪拌した。反応混
合物をヘキサンで抽出、3回水洗した。ヘキサンを留去
することにより油状のp −11−ヘキシルオキシヨー
ドベンゼン29.5gを得た。
■p−n−へキシルオキシヨードベンゼン29.5gと
3−メチル−1−ブチン−3−オール12.4gをトリ
エチルアミン150m1中、触媒にジクロロビストリフ
ェニルホスフィンパラジウム300+ng:l’;よび
ヨウ化銅(I)75mgを用いて窒素雰囲気下室温で一
昼夜反応させた。反応終了後、トリエチルアミンを留去
しヘキサンで抽出した。ヘキサン層をIN塩酸、水で順
次洗浄後、ヘキサンを留去することにより固体の下記化
合物(h)23.2gを得た。
n−C6H,3O−0−C:C−C(Cl13)2−o
n   (h)■■で得た化合物(h)23.2gを乾
燥トルエン800m1に溶かし、これに粉末の水酸化す
トリウム10.7gを加えて1時間加熱還流した。冷却
後、水洗を経てからトルエンを除去した。得られた黒色
のオイルをメタノール抽出した後、メタノールを留去す
ることにより油状のp−n−へキシルオキシフェニルア
セチレン12.8gを得た。
■実施例−1■て得た化合物(e)2.5gと■で得た
p−n−へキシルオキシフェニルアセチレン1.5gを
トリエチルアミン100m1中、触媒にジクU:lU1
ビストリフェニルホスフィンパラジウム40m3および
ヨウ化銅(1)10mgを用いて窒素雰囲気下、室温で
5時間反応させた。反応終了後、トリエチルアミンを留
去しトルエンで抽出した。トルエン層をIN塩酸、水で
Jl[N次洗浄後、シリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーで精製した。得られた固体をエタノールで2回再結晶
することにより本発明の化合物である表−1中No、1
08の化合物1.8gを得た。上記化合物のIRスペク
トル、H−NMRスペクトルおよび下−NMRスペクト
ルをそれぞれ第16図、第17図および第18図に示す
元素分析値: 理論値(%)  実測値(%) C:81.36     C:81.53H: 7.8
4     H: 7.80F: 4.03     
F: 4.00実施例−7 表−1中No、117の化合物の製造 ■p−n−ヘキシル−ヨードベンゼン30.0gと3−
メチル−1−ブチン−3−オールlO,5gをトリエチ
ルアミン200m1中、触媒にジクロロビストリフェニ
ルホスフィンパラジウム330mgおよびヨウ化銅(1
) 80mgを用いて窒素雰囲気上室温で一昼夜反応さ
せた。反応終了後、トリエチルアミンを留去しヘキサン
で抽出した。ヘキサン層をIN塩酸、水で順次洗浄後、
ヘキサンを留去することにより油状の下記化合物(i)
25.4gを得た。
n−C6H,3−0−C:C−C(CH3)2−0tl
   (り■■て得た化合物(i)25.4gを乾燥ト
ルエン800m lに溶かし、これに粉末の水酸化ナト
リウム12.5gを加えて1時間加熱還流した。冷却後
、水洗を経てからトルエンを除去した。得られた黒色の
オイルをメタノール抽出した後、メタノールを留去する
ことにより油状のp−n−へキシル−フェニルアセチレ
ン15.1gを得た。
■実施例−1■て得た化合物(e)2.5gと■て得た
p−n−へキシル−フェニルアセチレン1.4gをトリ
エチルアミン100ml中、触媒にジクロロビストリフ
ェニルホスフィンパラジウム40mgおよびヨウ化銅(
I)Longを用いて窒素雰囲気下、室温で5時間反応
させた。反応終了後、トリエチルアミンを留去しトルエ
ンで抽出した。トルエン層をIN塩酸、水で順次洗浄後
、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製した。得
られた固体をエタノールで2回再結晶することにより本
発明の化合物である表−1中No、117化合物1.8
gを得た。上記化合物のIRスペクトル、H−NMRス
ペクトルおよびF−NMRスペクトルをそれぞれ第19
図、第20図および第21図に示す。
元素分析値: 理論値(%)  実測函(%) C:84.21       C:84.20H: 8
.11       +1: 8.07F: 4.17
       F: 4.20実施例−8 表−1中No、111の化合物の製造 ■4−ヒドロキシー4′−ブロモビフェニル5.0gを
ジメチルスルホキシド50m1に溶かし、これに水酸化
ナトリウム水溶液(2,4g/20m l )およびn
−ヘキシルブロマイド4.0gを加えて室温で3日間攪
拌した。
反応混合物をヘキサンで抽出、3回水洗した。ヘキサン
を留去することにより油状の4−n−へキシルオキシ−
4′−ブロモビフェニル5.08を得た。
■■て得た4−n−へキシルオキシ−4′−ブロモビフ
ェニル1.5gと実施例−5■て得たp−n−へキシル
オキシ−m−フルオロフェニルアセチレンt、2gをト
リエチルアミン100ml中、触媒にジクロロビストリ
フェニルホスフィンパラジウム40mg、ヨウ化銅(I
)10mgおよびトリフェニルホスフィン80mgを用
いて窒素雰囲気下、5時間加熱還流させた。反応終了後
、トリエチルアミンを留去しトルエンで抽出した。トル
エン層をIN塩酸、水で順次洗浄後、シリカゲルカラム
クコマドグラフィーで精製した。得られた固体をエタノ
ールで2回再結晶することにより本発明の化合物である
表−1中No。
111の化合物1.7gを得た。上記化合物のIRスペ
クトル、H−NMRスペクトルおよびF−NMRスペク
トルをそれぞれ第22図、第23図および第24図に示
す。
元素分析値:  理論値(%)  実測値(%)C:8
1.32     C:81.53H: 7.90  
   H: 7.80F: 4.02     F: 
4.00実施例−9 表−1中No、135の化合物の製造 実施例−5で得られた表−1中No、114の化合物5
00mgをエタノール20m1に懸濁させ、これに5%
パラジウムカーボン100mgを加え、常圧の水素雰囲
気下、室温で水素添加を行った。水素の吸収が無くなる
のを確認した後、ろ過により触媒を除きエタノールを留
去した。得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラ
フィーで精製後、エタノールから2回再結晶することに
より、本発明の化合物である表−1中No、135の化
合物380mgを得た。
上記化合物のIRスペクトル、H−NMRスペクトルお
よびF−NMRスペクトルをそれぞれ第25図、第26
図および第27図に示す。
元素分析値:  理論値(%)  実測値(%)Cニア
7.73     Cニア7.70H: 8.10  
   H: 8.05F: 7.69     F: 
7.72実施例−1、実施例−2、実施例−3、実施例
−4、実施例−5、実施例−6、実施例−7、実施例−
8および実施例−9で得られた化合物の相転移温度を表
−2に示す。
表−2(1) 表−2 (2) 表−2中各記号はそれぞれ以下のとうりである。
Cry;結晶相 S、;未同定スメクチック相 So ;スメクチックC相 SQ ;スメクチックA相 N ;ネマチック相 Iso”等方性液体相 相が存在する 相が存在しない ():モノトロピック相を表す [発明の効果コ 本発明は新規のスメクチックC液晶を提供し、またこれ
らのスメクチック液晶は次のような顕著な特徴を有する
(1)液晶組成物には負の誘電率異方性が求められてい
るが、本発明のスメクチックC液晶は分子短軸方向に電
子吸引性であるハロゲン原子が結合しているため誘電率
異方性が負であり、液晶組成物の誘電率異方性を負にす
るための成分として非常に有用である。
(2)本発明のスメクチック液晶の中てCr y−8o
の相系列を持つものは、混合によりスメクチックC相の
下限温度を下げることが可能であり、スメクチックC相
の温度範囲を拡大する成分として非常に有用である。
(3)分子内にエステル結合が無いため低粘度である。
(4)他のスメクチックC液晶との相溶性がすぐれてい
る。
(5)分子が剛直なため配向性が非常に良い。
(6)光、熱、水分に対する安定性が良い。
(7)本発明のスメクチック液晶はアセチレン結合を有
しているため複屈折率が大きく、このためスメクチック
(J&晶組成物だけではなく、ネマチック液晶組成物に
も添加することにより、液晶表示セルの厚さを薄くして
応答速度を速くすることができる。
上記効果を奏することから本発明の液晶化合物は実用的
な強誘電性スメクチック液晶組成物を開発するにあたっ
て非常に有用な物質である。
【図面の簡単な説明】
第1図・第2図・第3図、第4図・第5図・第6図、第
7図・第8図・第9図、第10図・第11図・第12図
、第13図・第14図・第15図、第16図・第17図
・第18図、第19図・第20図・第21図、第22図
・第23図・第24図および′第25図・第26図・第
27図はそれぞれ実施例−1、実施例−2、実施例−3
、実施例−4、実施例−5、実施例−6、実施例−7、
実施例−8および実施例−9で得られた化合物のIRl
−NMRおよびF−NMRスペクトルを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 R−X^1−(−A^1−X^2−)_m−(−A^2
    −)_n−A^3−X^3−R’(1)〔式中、R、R
    ’は炭素数1〜18のアルキル基を、X^1は直接結合
    、−O−、−S−、−C≡C−、−OCO−または−C
    OO−を、A^1、A^2およびA^3は1〜4個のフ
    ッ素原子または塩素原子で置換されていてもよい1,4
    −フェニレン基を、X^2は−C≡C−または−CH_
    2CH_2を、m、nは0または1を、X^3は直接結
    合、−O−、−S−、−COO−または−OCO−を表
    す(ただしm、nの少なくとも一方は1であり、mが0
    、nが1の場合、X^1は−C≡C−である)〕で示さ
    れる液晶化合物。 2、一般式(1)において、A^2が1,4−フェニレ
    ン基、nが1であり、かつA^3がフッ素原子または塩
    素原子で置換されていてもよい1,4−フェニレン基で
    ある請求項1記載の液晶化合物。 3、一般式(1)においてX^1が−O−、mが1、A
    ^1が1,4−フェニレン基、X^2が−C≡C−、n
    が0、A^3がフッ素原子または塩素原子で置換されて
    いてもよい1,4−フェニレン基であり、かつX^3が
    −O−である請求項1記載の液晶化合物。 4、一般式(1)において、X^1が直接結合、−O−
    、−S−または−C≡C−、mが1、A^1が1,4−
    フェニレン基、X^2が−C≡C−、nは0または1(
    ただしnが1のときA^2は1〜4個のフッ素原子また
    は塩素原子で置換されていてもよい1,4−フェニレン
    基である)、A^3が1〜4個のフッ素原子または塩素
    原子で置換されていてもよい1,4−フェニレン基、か
    つX^3が−COO−である請求項1記載の液晶化合物
    。 5、一般式(1)において、X^1が−COO−、nお
    よびmは1、A^1が1〜4個のフッ素原子または塩素
    原子で置換されていてもよい1,4−フェニレン基、X
    ^2が−C≡C−、A^2およびA^3は1,4−フェ
    ニレン基、かつX^3が直接結合、−O−、−S−また
    は−C≡C−である請求項1記載の液晶化合物。
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