JPH04210669A - エーテル系ネマチック液晶化合物 - Google Patents

エーテル系ネマチック液晶化合物

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JPH04210669A
JPH04210669A JP40191790A JP40191790A JPH04210669A JP H04210669 A JPH04210669 A JP H04210669A JP 40191790 A JP40191790 A JP 40191790A JP 40191790 A JP40191790 A JP 40191790A JP H04210669 A JPH04210669 A JP H04210669A
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JP
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formula
compound
compound expressed
liquid crystal
reacted
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JP40191790A
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English (en)
Inventor
Makoto Sasaki
誠 佐々木
Haruyoshi Takatsu
晴義 高津
Kiyobumi Takeuchi
清文 竹内
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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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】
[00011
【産業上の利用分野]本発明は電気光学的表示材料とし
て有用なエーテル系ネマチック液晶化合物に関する。 [0002] 【従来の技術】液晶表示セルの代表的なものにエム・シ
ャット(M、 5chad t)等[APPLIED 
PHYSIC5LETTER318゜127〜128 
(1971) ]によって提案された電界効果型セル(
フィールド・エフェクト・モード・セル)又はジー・エ
イチ・バイルマイヤー(G、 H,He i Ime 
ie r)等[PROCEEDING OF THE 
1.E、E、E、 56.1162〜1171 (19
68) ]によって提案された動的光散乱型セル(ダイ
ミック・スキャッタリング・モード・セル)又はジー・
エイチ・バイルマイヤー(G、 H,He i Ime
 ie r)等[APPLIED PHYSIC3LE
TTER313、91(1968) ]あるいは]デイ
ーエル・ホワイト(D、L、White)等[JOUR
NAL OF APPLIED PHYSIC345,
4718(1974) ]によって提案されたゲスト・
ホスト型セルなどがある。 [0003]これらの液晶表示セルに用いられる液晶材
料には種々の特性が要求されるが、室温を含む広い温度
範囲でネマチック相を有することは各種表示セルに共通
して要求される重要な特性である。このような特性を有
する実用可能な液晶材料の多くは、通常、室温付近にネ
マチック相を有する化合物と室温より高い温度領域でネ
マチック相を有する化合物から成る数種またはそれ以上
の成分を混合することによって調製される。現在実用的
に使用される上記の如き混合液晶の多くは、少なくとも
一30℃〜+65℃の全温度範囲に亘ってネマチック相
を有することが要求されている。 [0004]かかる要求を満たすために、室温より高い
温度領域にネマチック相を有する化合物として、例えば
、式 %式%]
【2】 [0006]の化合物の如き約100℃の結晶相−ネマ
チック相転移温度(C−N点)を有すると共に約200
℃のネマチック相−等方性液体相転移温度(N−I点)
を有する化合物が使用されている場合が多い。 [0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の化合物は、混合液晶のN−I点を65℃又はそれ以上
の温度とするのに充分な量を混合した場合、得られる混
合液晶の粘度を上昇せしめ、このことによって応答速度
を低下せしめる好ましからざる性質を有している。さら
に、電界効果型セル、特にTN型セルに用いられる液晶
材料に要求される特性の一つに低電圧動作性がある。−
般に液晶表示セルの動作電圧を下げることは、液晶のし
きい値電圧vthを下げることに対応する。上記の如き
高いN−I点を有する化合物は、混合液晶のN−I点を
65℃又はそれ以上の温度とするに充分な量を混合した
場合、得られる混合液晶のしきい値電圧を上昇せしめ、
このことによって動作電圧を上げてしまう好ましからざ
る性質を有している。 [0008]本発明が解決しようとする課題は、ネマチ
ック液晶材料として現在汎用されている母体液晶に対す
る溶解性が良く、その母体液晶に混合した際に、得られ
た混合液晶のN−I点を十分上昇せしめ、尚かつ、粘度
の上昇が少なく、しきい値電圧を低下せしめるか、さほ
ど上昇させない新規なネマチック液晶化合物を提供する
ことにある。 [0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、一般式(I) [00101
【化3] ・・・(1) [00111[式中、Rは炭素原子数1〜5の直鎖状ア
ルキル基を表わし、nは1〜7の整数を表わし、YはC
Hz CH2−又は−CH=CH−を表わし、2つのシ
クロヘキサン環の配置はそれぞれトランス(エカトリア
ル−エカトリアル)配置である。]で表わされる化合物
を提供する。 本発明に係わる一般式(I)で表わされる化合物は次の
製造方法に従って製造することができる。 [Yが−CH2CH2−を表わす場合][0012] 【化4】 ・・・(1■) 集1段階 ・・・(III) 第2険階 ・・・(IV) ・・・(マ) 第3段号 ・・・ff1) 第4段階 ・・・αII) [0013] [Yが−CH=CH−を表わす場合]
【化5】 [0014] ・・(マ) 第5段着 ・・(VIII) [0015]  [上記反応式において、R及びnは各
々−般式(I)におけるR及びnと同様の意味を表わし
、φはフェニル基を表わす。] 第1段階:式(II)の化合物をトルエン中、トリフェ
ニルオスフィンと反応させて式(III)の化合物を製
造する。 第2段階:式(III)の化合物をテトラヒドロフラン
中、カリウム−t−ブトキサイドの如き強塩基で処理し
てWi t t ig試薬とした後、式(IV)の化合
物・と反応させて、式(■)の化合物を製造する。 第3段階二式(■)の化合物をトルエン中、ラネーニッ
ケルを触媒として接触還元し、式(Vl)の化合物を製
造する。 第4段階:式(Vl)の化合物をN、N−ジメチルホル
ムアミド中でシアン化第1銅と反応させて、本発明に係
わる式(I)の化合物に属する式ff1l)の化合物を
製造する。 第5段階二式(■)の化合物をN、N−ジメチルホルム
アミド中、シアン化第1銅と反応させて、本発明に係わ
る式(I)の化合物に属する式ff1ll)の化合物を
製造する。 [0016]斯くして製造された一般式(I)で表わさ
れる化合物の代表的なものの相転移温度を第1表に掲げ
る。 [0017]
【表1】 (0018]  (表中、Cは結晶相、Nはネマチック
相、■は等方性液体相を各々表わす。)本発明に係わる
一般式(I)で表わされる化合物は、正の誘電率の異方
性を有するネマチック液晶化合物であり、従って例えば
、負の誘電率の異方性を有する他のネマチック液晶化合
物との混合物の状態で動的光散乱型表示セルの材料とし
て使用することができ、また正又は負の誘電率の異方性
を有する他のネマチック液晶化合物との混合物の状態で
電界効果型表示セルの材料として使用することができる
。 [0019]このように、一般式(1)で表わされる化
合物と混合して使用することのできる好ましい化合物の
代表例としては、例えば、4−置換安息香酸4”−置換
フェニルエステル、4−置換シクロヘキサンカルボン酸
4“−置換フェニルエステル、4−置換シクロヘキサン
カルボン酸4°−置換ビフェニルエステル、4−(4置
換シクロヘキサンカルボニルオキシ)安息香酸4゛置換
フエニルエステル、4−(4−置換シクロヘキシル)安
息香酸4°−置換フェニルエステル、4− (4−置換
シクロヘキシル)安息香酸4“−置換シクロヘキシルエ
ステル、4−置換4”−置換ビフェニル、4−置換フェ
ニル−4“−置換シクロヘキサン、4−置換4°。 置換ターフェニル、4−置換ビフェニル4゛−置換シク
ロヘキサン、2−(4−置換フェニル)−5−置換ビリ
ミジンなどを挙げることができる。 [00201第2表は、ネマチック液晶材料として現在
母体液晶に汎用されている下記ネマチック混合液晶(A
)の80重量%と、第1表に示した式(I)の化合物N
o、 1〜No、 4の各々の20重量%とから成る各
混合液晶について測定されたN−I点、20℃における
粘度及びしきい値電圧(Vth)を掲示し、比較のため
に混合液晶(A)自体と、混合液晶(A)の80重量%
と下記式(a)の化合物の20重量%とから成る混合液
晶について測定されたN−I点、粘度及びしきい値電圧
を掲示したものである。 [00211尚、混合液晶(A)は、 [0022]
【化6】 [0023]から成るものであり、 式 %式%]
【7】 式(a)の化合物は、 [0025]で表わされる特公昭58 載の化合物である。 [0026]
【表2】 33224号公報に記 粘度 り傘い置 萬−1点 (1啼F4r 電圧 (”C) /110℃) (マ) (A) 54.5 21、O 1,60 (^)十k1 86.0 26.3 1.68 (^)十に2 82.4 26.9 1.53 」^)十h3 80.3 26.1 1.80 (^)+14 78.5 26.6 1.51 (^)+(m) 84.1 28.5 1.82 [0027]第2表に掲示したデータから、一般式(I
)で表わされる化合物は、混合液晶のN−1点を上昇さ
せ、粘度をさほど上昇させず、しきい値電圧を低下せし
めるか、さほど上昇させないことが理解できる。 [0028]
【実施例】
(実施例1) 式 %式%]
【8】 [00301の化合物24.9g (0,1モル)をト
ルエン180m1に溶解し、この溶液にトリフェニルホ
スフィン26.3g(0,1モル)を加え、3時間加熱
還流した。反応終了後、生成物を濾取し、真空乾燥させ
て、下記化合物50g(0,098モル)を得た。 [0031]
【化91 (0032]上記化合物50g (0,098モル)を
テトラヒドロフラン300m1に加え、−5℃でカリウ
ム−t−ブトキサイド13.5g (0,12モル)で
処理し室温で1時間攪拌した。この混合液を一5℃に冷
却した後、この混合液に、式 [0033] 【10】 (0034]の化合物22.8g (0,08モル)の
テトラヒドロフラン溶液70m lを滴下し、室温で2
時間反応させた。 反応終了後、水300m lを加え、酢酸エチル200
m1で3回抽出した。抽出液を水洗、乾燥した後、抽出
液から溶媒を減圧留去した。得られた残渣をトルエン1
50m1に溶解し、この溶液にヘキサン150m1を加
え、トリフェニルホスフィンオキサイドを析出させた。 [0035]析出物を濾別し、濾液中の成分をシリカゲ
ル力ラムグロマトグラフィーを用いて精製して、下記化
合物20.1g (0,046モル)を得た。 [0036]
【化11】 (0037]上記化合物20.1g (0,046モル
)を酢酸エチル250m1に溶解し、ラネーニッケル3
gを加え、水素圧5kg/cm2、室温で12時間接接
触光した。触媒を濾別し、濾液を減圧濃縮して、下記化
合物18.5g (0,042モル)を得た。 [0038]
【化12】 (0039]上記化合物18.5g (0,042モル
)をN、N−ジメチルホルムアミド200n+lに溶解
し、シアン化第1銅4.5g(0,05モル)を加え、
6時間加熱還流した。反応混合物を冷却した後、アンモ
ニア水300m1を加え、酢酸エチル150m1で3回
抽出した。抽出液を水洗、乾燥した後、抽出液から溶媒
を減圧留去した。得られた残渣をエタノールから再結晶
させて精製して、下記化合物13.5g (0,035
モル)を得た。 [00401
【化13] 相転移温度 72℃(C−N) 188℃(N#1) [0041] (実施例2) 実施例1において、 [00421 【化14] 中間生成物として得た式 [0043]の化合物に対してシアノ化反応を行なった
以外は実施例1と同様に処理して下記化合物を得た。 [0044] 【化15】 相転移温度 az’c(c→N) 209℃(N#[) [0045] (実施例3) 実施例1において、 [0046]
【化16】 式 [00471の化合物の代えて式 [00481
【化17] [0049]の化合物を用いた以外は実施例1と同様に
して下記化合物を得た。 [00501 【化18] 相転移温度 64℃(C呻N) り19℃(N# I ’) [00511 (実施例4) 実施例3において。 [0052] 【化19】 中間生成物として得た式 [0053]の化合物に対してシアノ化反応を行なった
以外は実施例1と同様に処理して下記化合物を得た。 [0054]
【化20】 相転移温度 88℃(C→N) 241℃(N#I) [0055]
【発明の効果】本発明に係わる一般式(I)で表わされ
る化合物は、ネマチック液晶材料として現在汎用されて
いる母体液晶に対する溶解性が良く、母体液晶に混合す
ることによって、得られた混合液晶のN−I点を上昇さ
せ、尚かつ、粘度の上昇も少なく、しきい値電圧を低下
せしめるか、さほど上昇させない。 [0056]従って、本発明に係わる一般式(I)で表
わされる化合物は、高温、低電圧駆動可能な液晶表示デ
バイスを製作するための材料として極めて有用である。
【手続補正書】
【提出日】平成3年8月23日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名] 0029 【補正方法】変更
【補正内容】
[0029]
【化8】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名] 0031 【補正方法】変更
【補正内容】
[00311
【化9] 【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名] 0033 【補正方法】変更
【補正内容】
[0033]
【化10】
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名] 0036 【補正方法】変更
【補正内容】
[0036]
【化11】
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名10038 【補正方法】変更
【補正内容】
[0038]
【化12】
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名] 0040 【補正方法】変更
【補正内容】
[00401
【化13] 相転移温度 72℃(C呻N) 188℃(NO3) 【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名] 0042 【補正方法】変更
【補正内容】
[0042]
【化14】
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名] 0044 【補正方法】変更
【補正内容】
[0044]
【化15】 相転移温度 82℃(C−N) 209℃(NO3)
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名] 0046 【補正方法】変更
【補正内容】
[0046]
【化16】
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名] 0048 【補正方法】変更
【補正内容】
[00481
【化17] 【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名] 0050 【補正方法】変更
【補正内容】
[00501
【化18] 相転移温度 64℃(C−4N) 219℃(N#f) 【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名] 0052 【補正方法】変更
【補正内容】
[0052]
【化19】
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名] 0054 【補正方法】変更
【補正内容】
[0054]
【化20】 帽転移温度 88℃(C−N) 241℃(N#I)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 【化1】 ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、Rは炭素原子数1〜5の直鎖状アルキル基を表
    わし、nは1〜7の整数を表わし、XはH又はFを表わ
    し、Yは−CH_2CH_2−又は−CH=CH−を表
    わし、2つのシクロヘキサン環の配置はそれぞれトラン
    ス(エカトリアル−エカトリアル)配置である。]で表
    わされる化合物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0588291A1 (en) * 1992-09-11 1994-03-23 Chisso Corporation 2-Fluorobenzonitrile derivative
WO2004104137A1 (de) * 2003-05-21 2004-12-02 Merck Patent Gmbh Flüssigkristallines medium

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