JPH04169541A - 3−ハロゲノ−4−ビシクロヘキシルベンゾトリフロリド誘導体 - Google Patents

3−ハロゲノ−4−ビシクロヘキシルベンゾトリフロリド誘導体

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JPH04169541A
JPH04169541A JP29307990A JP29307990A JPH04169541A JP H04169541 A JPH04169541 A JP H04169541A JP 29307990 A JP29307990 A JP 29307990A JP 29307990 A JP29307990 A JP 29307990A JP H04169541 A JPH04169541 A JP H04169541A
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JP
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trans
benzene
cyclohexyl
trifluoromethyl
liquid crystal
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Shigeru Sugimori
滋 杉森
Keizo Yamada
山田 敬三
Hiroo Fujiwara
藤原 博雄
Yasuyuki Goto
泰行 後藤
Makoto Shioda
誠 潮田
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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〕 本発明は、新規な1−トリフルオロメチル−3−ハロゲ
ノ−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〕ベンゼンおよび該化合
物を有効成分として含有する液晶組成物に関する。
〔従来の技術〕
液晶表示素子は液晶物質が持つ光学異方性及び誘電異方
性を利用したものであるが、その表示様式によってTN
型(ねじれネマチック型)、 DS型(動的散乱型)、
ゲスト・ホスト型、t)AP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。しかし
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
としてできるだけ広い温度範囲で液晶相を示し、更に表
示素子の種類によって異なる最適な誘電異方性値(Δ$
)を有するようにしなければならない。しかし現在のと
ころ単一化合物ではこのような条件を満たす物質はなく
、数値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のが現状である。最近は特に
液晶表示素子の表示品位のよシ高いものが要求されてい
る。その要求に応えるためにTPT (薄膜トランジス
タ)を応用した表示素子が開発されている。このTFT
型液晶表示素子に要求される液晶は比抵抗値の大きい化
合物である。一般の液晶化合物はシアノ基をもつ化合物
が多く使われているが、シアノ基は高電圧がかかるTF
T型液晶表示素子で使用すると分解が起ることが知られ
ている。本発明者らは先に%開昭57−64626号で
次式の化合物のΔII(透電異方性値)は約+2程度で
ある。又、本発明者らは特開昭59−78129号で次
式のの化合物のΔ・は約+8程度であった。
液晶表示素子、特にTPTを用いた素子には動作電圧の
調節が要求され、従って、それに使用する液晶の成分に
はそのために必要力種々のΔeの値をもち、かつ電気的
に安定な化合物が要求されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は低粘性で、Δ8が約+6程度と大きく又
電気的に安定な液晶性化合物及び液晶組成物を提供する
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕 本発明は一般式 (上式中、Rは炭素数1〜15の直鎖又は分枝アルキル
基、XはF又はCtを示す) で表わされる1−トリフルオロメチル−3−ハロゲノ−
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〕ベンゼン及び該化合物を有
効成分として含有する液晶組成物である。
本発明の化合物は比較的大きい正の誘電異方性値を示し
、低粘度で、電気的に安定であり、かつ、熱、空気、水
分、光等にも安定な化合物であるので、TFT型液晶表
示素子に用いる液晶組成物を得るのに極めて有用な化合
物である。
つぎに本発明の化合物の製造法を示すと、3−ハロゲノ
−4−ブロモベンゾトリフロリドをマグネシウム末とテ
トラヒドロフラン溶媒(THFと略す)中で反応し、グ
リニヤール試薬をつくった。
つぎにこのグリニヤール試薬とトランス−4−(トラン
ス−4−アルキルシクロヘキシル)シクロヘキサノンと
反応し、アルコール体(I[)を製造した。この(■)
をp−トルエンスルホン酸を触媒にして脱水反応を行い
、1−トリフルオロメチル−3−ハロゲノ−4−(4−
()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(I[)を製造した。ついで
白金−炭素触媒を用いて加圧子接触還元を行い目的の1
−トリフルオロメチル−3−ハロゲノ−4−()ランス
−4−()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(I)を製造した。
x                     x(I
t) (m) (I) (R,Xは前記に同じ) 〔本発明の作用、効果〕 本発明の化合物は他の多くの液晶化合物、すなワチエス
テル系、シッフ塩基系、ビフェニル系、フェニルシクロ
ヘキサン系、複素環系等の液晶化合物との相溶性がよく
、本発明の化合物を液晶組成物の成分として加えること
によシ、粘度をそれ程上昇させずにΔきの大きさを調節
でき、各種のしきい値電圧を持つ液晶組成物を得ること
ができる。又組成物のN−I点も上昇させることができ
る。
従って、本発明の化合物は特にTFT型液晶素子用の液
晶組成物の成分として好適な化合物であると云える。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明の化合物の製造法及び使用例
について更に詳細に説明する。
実施例1 〔1−トリフルオロメチル−3−フルオロ−4−〔トラ
ンス−4−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)
シクロヘキシル〕ベンゼン(弐工にオイテR=C,H,
−1X=FOもの)の製造〕フラスコにマグネシウム粉
2.6 g(0,108モル)とテトラヒドロフラン1
0wLlを入れて、これに3−フルオロ−4−ブロモベ
ンゾトリフロリド25.0g(0−103モル)のテト
ラヒドロフラン溶!50mを水冷下30分間で滴下し、
その後、室温で反応した。このようにしてできた本のが
2−フルオロ−4−)9フルオロメチルフエニルマグネ
シウムプロミドである。このグリニヤール試薬に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24.0 N(0,108モル)のテトラヒドロフ
ラン溶液50′Illを水冷下5℃以下に保ちながら4
0分間で滴下し、後に40℃にて1時間反応した。
反応終了後氷冷した2N−塩酸300−へそそぎ込んだ
。析出した油状物をトルエン200111で抽出し、ト
ルエン層を中性になるまで水洗した。その後減圧で溶媒
を留去して黄色液体を得た。これカ1− ) 9フルオ
ロメチル−3−フルオロ−4−[4−()ランス−4−
プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル−1−オル〕
ベンゼンである(収率77%)。
次に、この1−トリフルオロメチル−3−フルオロ−4
−(4−()ランス−4−プロピルシクロヘキシル)シ
クロヘキシル−1−オル〕ベンゼンを精製せずに、その
ままトルエン100m1に溶解し、p−トルエンスルホ
ン酸1.OIを加えて、3時間加熱還流し脱水反応を行
った。反応終了後室温まで放冷して、反応液を2N−水
酸化す) IJウムで洗浄、続いて中性になるまで水で
洗浄した。
その後減圧で溶媒を留去し、茶褐色の油状物を得た。こ
の油状物をエタノールとノルマルヘプタン混合溶液で再
結晶を施し、無色結晶を得た。これが1−トリフルオロ
メチル−3−ハロゲノ−4−(4−()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(収量10.9、収率35チ、CN点78
.8〜79.9℃、NI点91.6〜91.7℃)。
次に、この1−トリフルオロメチル−3−ハロゲノ−4
−(4−()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〕ベンゼンをエタノール150
d及びトルエン501の混合溶液に溶かし、5.0gの
白金−炭素触媒を加え、30℃水素圧5〜10JC9/
Cdで接触還元反応を行った。反応終了後、触媒を戸別
し、減圧で溶媒を留去し、残った油状物をエタノールで
再結晶して無色結晶を得た。これが1−トリフルオロメ
チル−3−フルオロ−4−〔トランス−4−(トランス
−4−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕ベン
ゼンである(収量511収率45%、C−5B点47.
2〜47.9℃、5B−N点91.4〜92.0℃、N
−I点94.1〜94.5℃)。
4−()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アルキル基の異なる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用
いて以下の1−トリフルオロメチル−3−フルオロ−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〕ベンゼンを製造することがで
きる。
1−トリフルオロメチル−3−フルオロ−4−〔トラン
ス−4−()ランス−4−メチルシクロヘキシル)シク
ロヘキシル〕ベンゼン、1−トリフルオロメチル−3−
フルオロ−4−〔トランス−4−()ランス−4−エチ
ルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕ベンゼン、1−)
9フルオロメチル−3−フルオロ−4−〔トランス−4
−()ランス−4−プチルシクロヘキシル)シクロヘキ
シル〕ベンゼン、1−トリフルオロメチル−3−フルオ
ロ−4−〔トランス−4−()ランス−4−ペンチルシ
クロヘキシル)シクロヘキシル〕ベンゼン、1−トリフ
ルオロメチル−3−フルオロ−4−〔トランス−4−(
)ランス−4−ヘキシルシクロヘキシル)シクロヘキシ
ル〕ベンゼン、1−トリフルオロメチル−3−フルオロ
−4−〔トランス−4−()ランス−4−へブチルシク
ロヘキシル)シクロヘキシル〕ベンゼン、1−トリフル
オロメチル−3−フルオロ−4−〔トランス−4−()
ランス−4−オクチルシクロヘキシル)シクロヘキシル
〕ベンゼン、1−トリフルオロメチル−3−フルオロ−
4−〔トランス−4−()ランス−4−ノニルシクロヘ
キシル)シクロヘキシル〕ベンゼン、1−ト!jフルオ
ロメチルー3−フルオロ−4−〔トランス−4−()ラ
ンス−4−デシルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕ベ
ンゼン、1−)リフルオロメチル−3−フルオロ−4−
〔トランス−4−()ランス−4−ウンデシルシクロヘ
キシル)シクロヘキシル〕ベンゼン、1−トリフルオロ
メチル−3−フルオロ−4−〔トランス−4−()ラン
ス−4−ドデシルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕ベ
ンゼン、1−トリフルオロメチル−3−フルオロ−4−
〔トランス−4−(トランス−4−トリデシルシクロヘ
キシル)シクロヘキシル〕ベンゼン、1−トリフルオロ
メチル−3−フルオロ−4−〔トランス−4−()ラン
ス−4−テトラデシルシクロヘキシル)シクロヘキシル
〕ベンゼン、1−トリフルオロメチル−3−フルオロ−
4−〔トランス−4−()ランス−4−ペンタデシルシ
クロヘキシル〕シクロヘキシル〕ベンゼン。
実施例2 〔1−トリフルオロメチル−3−クロロ−4−〔トラン
ス−4−()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(式1においてR=C,H,、
x=ctのもの)の製造〕実施例1と同様の操作によシ
3−フルオロー4−ブロモベンゾトリフロリドの代シに
、3−クロロ−4−ブロモベンゾトリクロリドを用いて
、1−トリフルオロメチル−3−クロロ−4−()ラン
ス−4−()ランス−4−プロピルシクロヘキシル)シ
クロヘキシル〕ベンゼンを得た。
4−()ランス−4−プロピルシクロヘキシル)シクロ
ヘキサノンの代シに、アルキル基の異なる4−()ラン
ス−4−アルキルシクロヘキシル)シクロヘキサノンを
用いて同様にして以下の1−トリフルオロメチル−3−
クロロ−4−()ランス−4−()ランス−4−アルキ
ルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕ベンゼンを製造す
ることができる。
1−トリフルオロメチル−3−クロロ−4−〔トランス
−4−()ランス−4−メチルシクロヘキシル)シクロ
ヘキシル〕ベンゼン、 1−トリフルオロメチル−3−クロロ−4−〔トランス
−4−()ランス−4−エチルシクロヘキシル)シクロ
ヘキシル〕ベンゼン、 1−トリフルオロメチル−3−クロロ−4−()ランス
−4−()ランス−4−ブチルシクロヘキシル)シクロ
ヘキシル〕ベンゼン、 1−トリフルオロメチル−3−クロロ−4−〔トランス
−4−()ランス−4−ペンチルシクロヘキシル)シク
ロヘキシル〕ベンゼン、 1−トリフルオロメチル−3−クロロ−4−()ランス
−4−()ランス−4−へキシルシクロヘキシル)シク
ロヘキシル〕ベンゼン、 1−トリフルオロメチル−3−クロロ−4−〔トランス
−4−()ランス−4−ヘプチルシクロヘキシル)シク
ロヘキシル〕ベンゼン、 1−トリフルオロメチル−3−クロロ−4−〔トランス
−4−()ランス−4−オクチルシクロヘキシル)シク
ロヘキシル〕ベンゼン、 1−トリフルオロメチル−3−クロロ−4−〔トランス
−4−()ランス−4−ノニルシクロヘキシル)シクロ
ヘキシル〕ベンゼン、 1−トリフルオロメチル−3−クロロ−4−()ランス
−4−()ランス−4−デシルシクロヘキシル)シクロ
ヘキシル〕ベンゼン、 1−トリフルオロメチル−3−クロロ−4−(:)ラン
ス−4−()ランス−4−ウンデシルシクロヘキシル)
シクロヘキシル〕ベンゼン、1−トリフルオロメチル−
3−クロロ−4−〔トランス−4−(トランス−4−ド
デシルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕ベンゼン、 1−トリフルオロメチル−3−クロロ−4−〔トランス
−4−()ランス−4−トリデシルシクロヘキシル)シ
クロヘキシル〕ベンゼン、1−トリフルオロメチル−3
−クロロ−4−〔トランス−4−()ランス−4−テト
ラデシルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕ベンゼン、
1−トリフルオロメチル−3−クロロ−4−〔トランス
−4−(トランス−4−ペンタデシルシクロヘキシル)
シクロヘキシル〕ベンゼン。
使用例3(組成物) トランス−4−プロピル−(4′−シアノフェニル)シ
クロヘキサン     28% (重量、以下同じ)ト
ランス−4−ペンチル−(4′−シアノフェニル)シク
ロヘキサン    42% トランス−4−ヘプチル−(4′−シアノフェニル)シ
クロヘキサン    30係 なる組成の液晶組成物のネマチック液晶−透明点は52
℃である。この液晶組成物をセル厚10μ属のTNセル
(ねじれネマチックセル)に封入したものの動作しきい
電圧は1.60V、Δ会は+10.7、Δnは0.11
9、又粘度は20℃で217cp であった。
この液晶組成物85部に実施例1で製造した1−トリフ
ルオロメチル−3−フルオロ−4−〔トランス−4−(
)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15部を加えた液晶組成物のネマチック−
透明点は55℃で、Δ会は+10.0であった。しきい
電圧は1.58Vであシ、又Δnは0.115とあまシ
変らず、粘度は25.3cpであシ、それ程粘度を上げ
ずにN−I点を上昇させることができた。
以上

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▼( I ) (上式中Rは水素又は炭素数1〜15の直鎖又は分枝ア
    ルキル基を示し、XはF又はClを示す)で表わされる
    1−トリフルオロメチル−3−ハロゲノ−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〕ベンゼン。
  2. (2)請求項1記載の化合物を少なくとも一種含有する
    ことを特徴とする液晶組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0733692A1 (en) * 1995-03-23 1996-09-25 Chisso Corporation Liquid crystalline compound, liquid crystal composition containing the same, and display device

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EP0733692A1 (en) * 1995-03-23 1996-09-25 Chisso Corporation Liquid crystalline compound, liquid crystal composition containing the same, and display device
US5714088A (en) * 1995-03-23 1998-02-03 Chisso Corporation Liquid crystalline compound having branched alkyl group at its side chain and liquid crystal composition containing the same

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