JPH04226929A - ビシクロヘキシル誘導体、その製造方法及び使用 - Google Patents

ビシクロヘキシル誘導体、その製造方法及び使用

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JPH04226929A
JPH04226929A JP3140668A JP14066891A JPH04226929A JP H04226929 A JPH04226929 A JP H04226929A JP 3140668 A JP3140668 A JP 3140668A JP 14066891 A JP14066891 A JP 14066891A JP H04226929 A JPH04226929 A JP H04226929A
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JP
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trans
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alkenyloxy
alkyl
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JP3140668A
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Richard Buchecker
リヒャルト・ブヘッケル
Alfred Germann
アフルレット・ゲルマン
Martin Schadt
マルチン・シャット
Alois Villiger
アロイス・フィリゲル
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F Hoffmann La Roche AG
Original Assignee
F Hoffmann La Roche AG
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Publication date
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C13/00Cyclic hydrocarbons containing rings other than, or in addition to, six-membered aromatic rings
    • C07C13/02Monocyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof
    • C07C13/04Monocyclic hydrocarbons or acyclic hydrocarbon derivatives thereof with a three-membered ring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K19/3003Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
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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】
【0001】本発明はビシクロヘキシルの新規な誘導体
、その製造法、ならびにこれらの化合物を含む液晶質混
合物及び電気光学目的に対するこれらの化合物の使用に
関するものである。
【0002】液晶は、このような物質の光学的性質が、
かけられた電圧により影響され得るので、主に表示装置
における誘電体として使用される。液晶を基にした電気
光学装置は、当該技術に精通した者によく知られており
、種々な作用に基づくことができる。このような装置の
例は、動的錯乱を有するセル、DAP(配向相変形)セ
ル、ゲスト/ホストセル、「ねじれネマチック」構造を
有するTNセル及びSTN(超ねじれネマチック)セル
、SBE(超複屈折効果)セル及びOMI(光学モード
干渉)セルである。最も普通の表示装置は、シャドーヘ
ルフリッヒ効果(Schadt−Helfrich e
ffect)に基づくものであり、ねじれネマチック構
造を有する。
【0003】液晶物質は、良好な化学的及び熱的安定性
ならびに電場及び電磁放射に対する高い安定性を有して
いなければならない。さらに、液晶物質は、低い粘性を
有していなければならず、またセルにおいて短い応答時
間、低いしきい電位及び高いコントラストを生み出さな
ければならない。さらに、約−30℃〜約+80℃、特
に約−20℃〜約+60℃の通常の操作温度において、
液晶物質は、適当な中間相、例えば上に並べたセルに対
するネマチック又はコレステリックな中間相を有してい
なければならない。さらに電気伝導率、誘電異方性及び
光学異方性のような性質は、セルの型及び適用フィール
ドに依存する種々な必要条件を満たさなければならない
。例えば、ねじれネマチック構造を有するセルに対する
物質は、正の誘電異方性及び可能な限り低い電気伝導率
を有していなければならない。ここ数年間、例えばテレ
ビ受信機におけるTFT(薄膜トランジスター)への応
用といったような、盛んに要望されている液晶表示装置
に対して特別な関心が持たれている。しかし、このよう
な表示装置のうち正の誘電異方性を有するシアノ化合物
を使用すると、一般的に望ましくない電流の高い増大を
もたらす。
【0004】液晶は通常数種の成分の混合物として使用
されるので、それらの成分が相互に優れた混和性を有す
ることが重要である。
【0005】本発明は一般式
【0006】
【化7】
【0007】[式中、Z1 は共有単結合又は−CH2
 CH2 −を表し、X1 は水素、フッ素又は塩素を
表し、R1 は2〜12の炭素原子を有する1E−アル
ケニルを表す。]で示される化合物を提供する。
【0008】本発明の化合物は、ネマチック相の範囲が
広く、予期しないほどの高い澄明点を有する液晶である
。同時にこれらの化合物は、特にねじれネマチック構造
を有する表示装置において、予期しないことに、短い切
換時間を有する。化合物は低い粘性及び通常の液晶との
優れた混和性を有し、比較的低いしきい電位を可能とす
る。
【0009】本発明による化合物は、ネマチック及びコ
レステリック混合物の成分として特に適しており、また
、これらの化合物どうし及び既知の液晶物質への優れた
混和性を有しているため、比較的高い濃度において使用
することもできる。
【0010】上記の“1E−アルケニル”なる用語は、
直鎖状残基及び分枝鎖状残基を包含する。ビニル、1E
−プロペニル、1E−ブテニル、1E−ペンテニル、1
E−ヘキセニル、1E−ヘプテニル等のような直鎖状残
基が通常好ましい。
【0011】式Iは一般式
【0012】
【化8】
【0013】[式中、R1 及びZ1 は上記の定義を
有する。]で示される化合物を包含する。
【0014】上記の各式において好ましい残基R1 は
2〜7個の炭素原子、特に2〜5個の炭素原子を有する
ものである。ビニル及び1E−プロペニルは特に好まし
い。
【0015】式Iの化合物は一般式
【0016】
【化9】
【0017】[式中、X1 及びZ1 は上記の定義を
有する。]で示されるアルデヒドを、塩基の存在下にお
いて、アルキルトリフェニルホスホニウムハロゲン化物
と反応させることによって、本発明により製造すること
ができる。
【0018】塩基の存在下におけるアルキルトリフェニ
ルホスホニウムハロゲン化物(特にアルキルトリフェニ
ルホスホニウムクロリド、アルキルトリフェニルホスホ
ニウムブロミド又はアルキルトリフェニルホスホニウム
ヨージド)との反応は、既知の方法で行われる。カリウ
ム−tert−ブチラート、ナトリウムメチラート、水
素化ナトリウム、ナトリウムアミド等が適当な塩基であ
る。従来は反応を不活性溶媒中、例えばジエチルエーテ
ル、テトラヒドロフラン、ジオキサン又はtert−ブ
チルメチルエーテルのようなエーテル中で行った。温度
及び圧力は重要ではないが、反応は通常大気圧で、室温
から環流温度までの温度で行う。
【0019】R1 がビニルを表わさない場合、通常、
既知の方法、例えば硝酸銀で含浸したシリカゲル上でク
ロマトグラフィー処理して分離し、E/Z混合物を得る
ことができた。さらに、所望すればE/Z混合物又はZ
−異性体をスルフィン酸類、例えば、ベンゼンスルフィ
ン酸又はp−トルエンスルフィン酸と平衡化させること
により、主にE形に変化することができる。
【0020】式IIの出発物質は既知の化合物であるか
、又はその類縁体であり、例えば例中に記載した方法に
より製造することができる。
【0021】式Iの化合物は、相互の混合物及び/又は
他の液晶成分(例えば、シッフ塩基類、アゾベンゼン、
アゾキシベンゼン、フェニル安息香酸塩、シクロヘキサ
ンカルボン酸フェニルエステル、シクロヘキサンカルボ
ン酸シクロヘキシルエステル、ビフェニル、フェニルシ
クロヘキサン、シクロヘキシルシクロヘキサン、フェニ
ルピリミジン、シクロヘキシルピリミジン、フェニルジ
オキサン、2−シクロヘキシル−1−フェニルエタン、
タ−フェニル、シクロヘキシルビフェニル、シクロヘキ
シルフェニルピリミジンなどから得られる物質)との混
合物の形態で使用することができる。このような物質は
当該技術に精通した者には知られており、その多くは商
業的に入手することができる。
【0022】本発明による液晶混合物は、少なくとも2
種の成分を含有し、そのうち少なくとも1種の成分は式
Iの化合物である。第2の成分、及び所望によりそれ以
上の成分は、式Iで示されるその他の化合物又は液晶化
合物であってもよい。式Iの化合物は特にネマチック混
合物に適しており、また混合物の少なくとも1種の成分
が光学的に活性である限りにおいて、さらにコレステリ
ック混合物にも適している。
【0023】式Iの化合物の良好な溶解度及びその化合
物の相互の良好な混和性に関しては、本発明による混合
物中のこれらの化合物の量は比較的高い。しかし、一般
に、式Iの化合物は約1〜50重量%、特に5〜30重
量%の量が好ましい。
【0024】本発明の混合物は、1種又は2種以上の式
Iの化合物のほかに、好ましくは以下の一般式の化合物
群からの1種又は2種以上の化合物を含有する。
【0025】
【化10】
【0026】
【化11】
【0027】[式中、nは0又は1の数を表し;R2 
及びR5 はそれぞれアルキル、3E−アルケニル、4
−アルケニル又は飽和環上においては1E−アルケニル
をも表し;環A1 は1,4−フェニレン、トランス−
1,4−シクロヘキシレン、ピリミジン−2,5−ジイ
ル又はトランス−1,3−ジオキサン−2,5−ジイル
を表し;R3 はシアノ、−NCS、フッ素、アルキル
、ジフルオロメトキシ、トリフルオロメトキシ、3E−
アルケニル、4−アルケニル、アルコキシ、2E−アル
ケニルオキシ又は3−アルケニルオキシを表し;環A2
 は1,4−フェニレン又はトランス−1,4−シクロ
ヘキシレンを表し;R4 はアルキル、3E−アルケニ
ル、4−アルケニルあるいはシクロヘキサン環上におい
ては1E−アルケニル又はベンゼン環上においてはシア
ノ、−NCS、アルコキシ、2E−アルケニルオキシも
しくは3−アルケニルオキシを表し;R6 はアルキル
、1E−アルケニル、3E−アルケニル又は4−アルケ
ニルを表し;Z2 は共有単結合又は−CH2 CH2
 −を表し;R7 はシアノ、アルキル、1E−アルケ
ニル、3E−アルケニル、4−アルケニル、アルコキシ
、2E−アルケニルオキシ、3−アルケニルオキシ、ア
ルコキシメチル又は(2E−アルケニル)オキシメチル
を表し;A3 はトランス−1,4−シクロヘキシレン
又はトランス−1,3−ジオキサン−2,5−ジイルを
表し;R8 は3E−アルケニル、4−アルケニル又は
nが1の数を表す場合、1E−アルケニルをも表し;R
9 はアルキルを表す。]
【0028】上記の“飽和環
”なる用語は、トランス−1,4−シクロヘキシレン及
びトランス−1,3−ジオキサン−2,5−ジイルを包
含する。残基R2 〜R7 はそれぞれ好ましく最大1
2個の炭素原子、特に最大7個の炭素原子を有する。直
鎖状残基が一般に好ましい。
【0029】液晶混合物及び電気光学装置は既知の方法
で製造することができる。
【0030】本発明を以下の例によってさらに詳しく説
明する。例においてCは結晶相を表し、Nはネマチック
相を表し、Iは等方性相を表す。V10は10%透過に
要する電圧を表す。ton及びtoff はそれぞれス
イッチを入れる時間及びスイッチを切る時間を表す。△
nは光学的異方性を表す。
【0031】例1 a)マグネシウム削り片4.53mg及びヨウ素粒剤1
個を撹拌し、窒素ガスを通しながら、テトラヒドロフラ
ン150mlを加えた。ついで混合物に4−ブロモ−1
−クロロベンゼン38.4gをテトラヒドロフラン15
0mlに溶かした溶液を20分間かけて滴下し、沸騰し
て1.25時間還流した。その後、反応混合物を0℃に
冷却し、8−(4−オキソシクロヘキシル)−1,4−
ジオキサスピロ[4,5]デカン35.7gをテトラヒ
ドロフラン240mlに溶かした溶液を0〜5℃で30
分間かけて滴下した。反応混合物を冷却せずにさらに4
時間撹拌した後、10%塩化アンモニウム溶液240m
lで処理し、ジエチルエーテルで抽出した。エーテル相
を水で2回洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過し
て濃縮した。このようにして1−(4−クロロフェニル
)−4−(1,4−ジオキサ−8−スピロ[4,5]デ
シル)シクロヘキサノールのベージュ色結晶54.7g
を得た。
【0032】b)1−(4−クロロフェニル)−4−(
1,4−ジオキサ−8−スピロ[4,5]デシル)シク
ロヘキサノール54.7gを塩化エチレン570mlに
溶かした溶液に、エチレングリコール6.95ml及び
アンバーライト(商標)15(強酸性イオン交換樹脂、
Fluka  AG製)6.95gを加え、中性酸化ア
ルミニウムを通し2.3時間環流した。その後、反応混
合物を室温に冷却し、ろ過して水で3回洗浄した。水相
を塩化メチレンで2回抽出した。有機相を硫酸ナトリウ
ム上で乾燥し、ろ過して濃縮した。こうして得た粗製生
成物(52.9g)を酢酸エチル150mlに溶解した
。溶液に活性炭を加え暖めながらろ過した。ろ液の溶媒
を一部蒸発させた後、メタノールを加えて室温に放置し
た。このようにして4−クロロ−1−[4−(1,4−
ジオキソ−8−スピロ[4,5]デシル)−1−シクロ
ヘキセニル]ベンゼンの無色結晶沈殿物24.9gを得
た。母液を処理し、さらに6.3gの無色結晶の生成物
を得た。
【0033】c)4−クロロ−1−[4−(1,4−ジ
オキソ−8−スピロ[4,5]デシル)−1−シクロヘ
キセニル]ベンゼン35.0gをトルエン1,000m
lに溶かした溶液にパラジウム/チャーコール(10%
)2.6gを加え、室温、大気圧で、水素を吸収しなく
なるまで水素添加した。その後反応混合物をろ過し、ろ
液を濃縮して、粗製4−クロロ−1−[4−(1,4−
ジオキサ−8−スピロ[4,5]デシル)シクロヘキシ
ル]ベンゼンの褐色油状物35.7gを得た。塩化アル
ミニウム32.8gを塩化メチレン215mlに溶かし
た懸濁液を、撹拌し、窒素ガスを通しながら、水素添加
物(褐色油35.7g)を塩化メチレン110mlに溶
かした溶液を−18℃で10分間かけて加え、混合物を
0℃でさらに30分間撹拌した。ついで、反応混合物を
氷/水600mlに注加し、10分撹拌した後、塩化メ
チレンで3回抽出した。有機相を水、炭酸水素ナトリウ
ム飽和溶液、さらに水で2回、続けて洗浄した後、硫酸
ナトリウム上で乾燥し、ろ過して濃縮した。このように
して4−クロロ−1−[トランス−4−(1,4−ジオ
キサ−8−スピロ[4,5]デシル)シクロヘキシル]
ベンゼンのベージュ色結晶31.1gを得た。
【0034】d)4−クロロ−1−[トランス−4−(
1,4−ジオキサ−8−スピロ[4,5]デシル)シク
ロヘキシル]ベンゼン31.1g、トルエン207ml
及びギ酸103mlの混合物を室温で1.25分窒素ガ
スを通しながら撹拌した。その後反応混合物を水500
mlに注加し、塩化メチレンで3回抽出した。有機相を
炭酸水素ナトリウム飽和溶液で1回、水で2回洗浄し、
硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過して濃縮した。このよ
うにして、トランス−4’−(4−クロロフェニル)−
[1,1’−ビシクロヘキシル]−4−1のベージュ色
結晶30.3gを得た。
【0035】e)メトキシメチルトリフェニルホスホニ
ウムクロリド35.5gをtert−ブチルメチルエー
テル210mlに溶かした懸濁液に、−15℃で撹拌し
、窒素ガスを通しながら、カリウム−tert−ブチラ
ート12.2gを加えた。懸濁液を5℃でさらに30分
撹拌した後、0〜5℃で40分間トランス−4’−(4
−クロロフェニル)−[1,1’−ビシクロヘキシル]
−4−オン20gをテトラヒドロフラン50ml及びt
ert−ブチルメチルエーテル200にml溶かした溶
液を滴下し、室温でさらに1時間撹拌した。ついで反応
混合物を吸引ろ過し、ろ液を濃縮した。こうして得た粗
製生成物(45.0g)にヘキサン250mlを加えた
。混合物を室温で10分間撹拌して吸引ろ過した。ろ液
を濃縮して粗製生成物の褐色油27.0gを得た。この
生成物をシリカゲル上でヘキサン及びヘキサン/酢酸エ
チルを用いてクロマトグラフィー処理して再結晶させ、
トランス−4−(4−クロロフェニル)−4’−(メト
キシメチリジン)−[1,1’−ビシクロヘキシル]の
無色結晶18.1gを得た。
【0036】f)トランス−4−(4−クロロフェニル
)−4’−(メトキシメチリジン)−[1,1’−ビシ
クロヘキシル]18.1gをヒドロフラン90mlに溶
かした溶液に2N 塩酸22.5mlを加え、撹拌し、
窒素を通しながら、30分間沸騰させて環流した。つい
で反応混合物を室温へ冷却し、水400mlに注加して
塩化メチレンで3回抽出した。有機相を水で2回洗浄し
、硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過して濃縮した。残留
物(17.0g)をtert−ブチルメチルエーテル1
50mlに溶解した。溶液の溶媒を大部分蒸発させた後
、メタノール200mlを加えた。−25℃で再結晶さ
せて、無色結晶沈殿物として生成物7.5gを得た。母
液を処理し、さらに8.5gの生成物を得た。生成物を
再結晶させて、トランス−4’−(4−クロロフェニル
)−[1,1’−ビシクロヘキシル]−トランス−4−
カルボキシアルデヒドの無色結晶13.6gを得た。
【0037】g)エチルトリフェニルホスホニウムブロ
ミド2.0gをtert−ブチルメチルエーテル275
mlに溶かした懸濁液に、撹拌し、窒素を通しながら、
カリウム−tert−ブチラート6.75gを加え、室
温でさらに1時間撹拌した。ついで懸濁液にトランス−
4’−(4−クロロフェニル)−[1,1’−ビシクロ
ヘキシル]−トランス−4−カルボキシアルデヒド10
.0gをテトラヒドロフラン40ml及びtert−ブ
チルメチルエーテル100mlに溶かした溶液を滴下し
、氷浴で冷却しながらさらに45分間撹拌した。その後
、反応混合物を吸引ろ過しろ液を真空中で濃縮した。ベ
ージュ色結晶である残留物(21.7g)にヘキサン2
50mlを加えた。混合物を10分間撹拌した後、吸収
ろ過した。ろ液を真空中で再結晶させて、粗製生成物の
ベージュ色結晶11.6gを得た。シリカゲル上でクロ
マトグラフィー処理して再結晶させて1−[トランス−
4−(トランス−4−(1−プロペニル)シクロヘキシ
ル)シクロヘキシル]−4−シクロベンゼン(E/Z比
=11:88)の無色結晶9.5gを得た。
【0038】h)1−[トランス−4−(トランス−4
−(1−プロペニル)シクロヘキシル)シクロヘキシル
]−4−クロロベンゼン9.5gをトルエン115ml
に溶かした溶液に、室温で撹拌し、窒素ガスを通しなが
ら、2N 塩酸9.4ml及びベンゼンスルフィン酸ナ
トリウム1.43gを加え、2.25時間加熱(油浴温
度60〜65℃)した。その後、反応混合物を室温に冷
却し、炭酸水素ナトリウム10%溶液150mlに注加
して、ジエチルエーテルで3回抽出した。有機相を水で
2回洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過して濃縮
した。このようにして得た粗製生成物(9.7g)をt
ert−ブチルメチルエーテル/イソプロパノールから
再結晶させて、1−[トランス−4−(トランス−4−
(1E−プロペニル)シクロヘキシル)シクロヘキシル
]−4−クロロベンゼンの無色結晶7.6gを得た。 融点(C−N)106.9℃、澄明点(N−I)228
.5℃。
【0039】以下の化合物を同様の方法で製造すること
ができた: 1−[トランス−4−(トランス−4−ビニルシクロヘ
キシル)シクロヘキシル]−4−クロロベンゼン、融点
(C−N) 102.4℃、澄明点(N−I) 179
.5℃; 1−[トランス−4−(トランス−4−(1E−ペンテ
ニル) シクロヘキシル)シクロヘキシル]−4−クロ
ロベンゼン、融点(C−N) 89.4℃、澄明点(N
−I) 207.1℃; 1−[トランス−4−(トランス−4−ビニルシクロヘ
キシル)シクロヘキシル]−3−フルオロ−4−クロロ
ベンゼン、融点(C−N) 83.5℃、澄明点(N−
I) 145℃; 1−[トランス−4−(トランス−4−(1E−プロペ
ニル) シクロヘキシル)シクロヘキシル]−3−フル
オロ−4−クロロベンゼン、融点(C−N) 90.8
℃、澄明点(N−I) 195℃; 1−[トランス−4−(トランス−4−(1E−ペンテ
ニル) シクロヘキシル)シクロヘキシル]−3−フル
オロ−4−クロロベンゼン、融点(C−N) 64.8
℃、澄明点(N−I) 173.5℃; 1−[トランス−4−(トランス−4−ビニルシクロヘ
キシル)シクロヘキシル]−3,4−ジクロロベンゼン
、融点(C−N) 64.3℃、澄明点(N−I) 7
9℃; 1−[トランス−4−(トランス−4−(1E−プロペ
ニル) シクロヘキシル)シクロヘキシル]−3,4−
ジクロロベンゼン、融点(C−N) 76.3℃、澄明
点(N−I) 126.5℃; 1−[トランス−4−(トランス−4−(1E−ペンテ
ニル) シクロヘキシル)シクロヘキシル]−3,4−
ジクロロベンゼン、融点(C−N) 52.6℃、澄明
点(N−I) 113.4℃;
【0040】例2 a)塩化アルミニウム133.3gを塩化メチレン25
0mlに溶かした懸濁液を冷却しつつ窒素ガスを通しな
がら、4−フェニルシクロヘキサノン174.2gを塩
化メチレン250mlに溶かした溶液を20℃で滴下し
た。 反応混合物をさらに30分間撹拌して透明な溶液を得た
。一方、塩化アルミニウム133.3gを塩化メチレン
500mlに溶かした懸濁液に、窒素ガスを通しながら
塩化オキサリル172mlを加えた。ついでこの混合物
に、4−フェニルシクロヘキサノン−塩化アルミニウム
錯体の上記溶液を20〜25℃で1時間かけて滴下した
。反応混合物をさらに30分間撹拌した後、2℃に冷却
して、撹拌しながら、塩化カルシウム300gを水1,
000mlに溶かした溶液に20分間かけて滴下した。 混合物を室温でさらに1.5時間撹拌した後、氷/水5
00ml中に注加した。有機相を分離し、塩化ナトリウ
ム半飽和溶液500mlで洗浄した。水相を塩化メチレ
ン500mlずつで2回逆抽出した。合した有機相を硫
酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過して濃縮した。こうして
得た油状の4−(4−オキソシクロヘキシル) ベンゾ
イルクロリドをトルエン400mlに溶解し、この溶液
をメタノール150ml、ピリジン200ml及びトル
エン1,000mlの混合物に滴下した。反応混合物を
一夜放置した後、水、3N 塩酸、炭酸水素ナトリウム
半飽和溶液及び再び水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾
燥し、ろ過して濃縮した。残留物を−25℃でトルエン
から再結晶させて、純粋な4−(4−オキソシクロヘキ
シル)安息香酸メチル(融点91〜92℃) 128g
を得た。
【0041】b)乾燥したメトキシメチルトリフェニル
ホスホニウムクロリド236gをテトラヒドロフラン9
00mlに溶かした懸濁液に、窒素ガスを通しながらカ
リウム−tert−ブチラート77gを加えた。懸濁液
をさらに30分間撹拌した後、0℃に冷却し、4−(4
−オキソシクロヘキシル)安息香酸メチル128gをテ
トラヒドロフラン420mlに溶かした溶液を30分間
かけて滴下した。反応混合物を0℃でさらに3時間撹拌
した後、炭酸水素ナトリウム飽和溶液550mlを加え
、ジエチルエーテルで3回抽出した。有機相を水で洗浄
し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過して濃縮した。残
留物をヘキサン2,500ml及びメタノール/水(容
量比4:1) 混液に溶解した。ヘキサン相をメタノー
ル/水(容量比4:1) 混液300mlで洗浄し、硫
酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過して濃縮した。このよう
にして4−[4−(メトキシメチリジン) −シクロヘ
キシル]安息香酸メチル(融点58℃) 123gを得
た。
【0042】c)4−[4−(メトキシメチリジン) 
シクロヘキシル]安息香酸メチル123g、トルエン1
,000ml及びギ酸500mlの混合物を室温で一夜
激しく撹拌した。ギ酸相を分離した。トルエン相を水で
洗浄して中性にし、硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過し
て濃縮した。こうして得た粗製シス/トランス混合物を
メタノール600mlに溶解した。溶液を窒素ガスを通
しながら0.1N メタノール性水酸化カリウム溶液1
,200mlへ3℃で10分間かけて滴下した。反応混
合物を3℃でさらに1時間撹拌した後、氷/水中に注加
してジエチルエーテルで抽出した。有機相を水で洗浄し
、硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過して濃縮した。残留
物をtert−ブチルメチルエーテルから再結晶させて
4−(トランス−4−ホルミルシクロヘキシル)安息香
酸メチル(融点84〜85℃) 88.5gを得た。
【0043】d)4−(トランス−4−ホルミルシクロ
ヘキシル) 安息香酸メチル88.5gをトルエン70
0ml及びジエチレングリコール25mlに溶かした溶
液に、撹拌しながら、10容量%硫酸1.5mlを加え
、加熱して1時間沸騰させて、湿ったトルエンを留出さ
せ、新しいトルエンを加えて置換した。ついで反応溶液
にトリエチルアミン1,000mlを加えた。混合物を
水150mlずつで3回洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾
燥し、ろ過して濃縮した。残留物をtert−ブチルエ
ーテルから−25℃で2回再結晶させて、純粋な4−[
トランス−4−(1,3−ジオキソラン−2−イル)シ
クロヘキシル]安息香酸メチル(融点110〜111℃
) 75.4gを得た。
【0044】e)4−[トランス−4−(1,3−ジオ
キソラン−2−イル)シクロヘキシル]安息香酸メチル
100g、5%ロジウム/酸化アルミニウム10g、メ
タノール1,000ml及びトリエチルアミン1mlの
混合物を60℃、10bar の水素雰囲気下で水素を
吸収しなくなるまで水素添加した。混合物をろ過し、ろ
液を濃縮した。こうしてトランス−4−(1,3−ジオ
キソラン−2−イル) −[1,1’−ビシクロヘキシ
ル]−4−カルボン酸メチル(シス/トランス比60:
40) を得た。これにメタノール19.3g及び水酸
化ナトリウム10%溶液3.4mlを加えた。撹拌し、
窒素ガスを通しながら溶剤を留去していくと、沸点が9
0℃に達した。 ついで混合物をこの温度でさらに1.5時間撹拌した。 こうして得られた半固体混合物をゆっくり冷却し、同時
に塩化メチレン300mlを慎重に加えた。ついで混合
物を炭酸水素ナトリウム飽和溶液150mlで洗浄し、
硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過して濃縮した。残留
物とヘキサン800mlから再結晶させて、純粋な4’
−(1,3−ジオキソラン−2−イル) −[1,1’
−ビクシクロヘキシル]−トランス−4−カルボン酸メ
チル(融点126〜127℃) 80.7gを得た。
【0045】f)水素化アルミニウムリチウム3.4g
を無水ジエチルエーテル200mlに溶かした懸濁液に
、4’−(1,3−ジオキソラン−2−イル) −[1
,1’−ビシクロヘキシル]−トランス−4−カルボン
酸メチル26.7gを無水ジエチルエーテル500ml
に溶かした溶液を、2時間かけて滴下した。反応混合物
をさらに2時間撹拌し、氷/水25ml及び25%塩酸
60mlの混合物に慎重に注加した。水相を分離し、ジ
エチルエーテルで抽出した。合した有機相を水で洗浄し
て中性にし、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、ろ過して濃
縮した。 このようにしてトランス−4’−(1,3−ジオキソラ
ン−2−イル) −[1,1’−ビシクロヘキシル]−
トランス−4−カルビノール23.7gを得た。
【0046】g)クロロクロム酸ピリジニウム34.5
gを塩化メチレン150mlに溶かした懸濁液に、トラ
ンス−4’−(1,3−ジオキソラン−2−イル) −
[1,1’−ビシクロヘキシル]−トランス−4−カル
ビノール23.7gの溶液を30分間かけて滴下した。 反応混合物を室温でさらに3時間撹拌した後、無水ジエ
チルエーテル500ml中に注加して、残留物からデカ
ントした。残留物をジエチルエーテル100mlずつで
さらに3回洗浄した。溶液をろ過し、濃縮してトランス
−4’−(1,3−ジオキソラン−2−イル) −[1
,1’−ビシクロヘキシル]−トランス−4−カルボキ
シアルデヒド19.8gを得た。]−トランス−4−カ
ルボキシアルデヒド19.8gを得た。
【0047】h)トリフェニルホスフィン29.4gを
トルエン200mlに溶かした溶液に、臭化−4−クロ
ロベンジル20.5gを滴下した。混合物を65℃に3
時間加熱した後、2時間沸騰させた。室温まで冷却した
後、沈殿物をろ過し、トルエンで洗浄して真空で乾燥し
た。こうして得た4−クロロベンジル−トリフェニルホ
スホニウムブロミドをジエチルエーテル500mlに懸
濁した。懸濁液に窒素ガスを通しながらカリウム−te
rt−ブチラート9.5gを加え、室温でさらに30分
間撹拌した後、トランス−4’−(1,3−ジオキソラ
ン−2−イル) −[1,1’−ビシクロヘキシル]−
トランス−4−カルボキシアルデヒド19.8gを無水
エーテル250mlに溶かした溶液を2℃で滴下した。 反応混合物を室温でさらに2.5時間撹拌した。ついで
混合物を炭酸水素ナトリウム半飽和溶液500ml及び
水300mlで洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ
過して濃縮した。残留物をヘキサン200ml及びメタ
ノール/水(容量比4:1) 混液120mlに溶解し
た。ヘキサン相を分離し、メタノール/水(容量比4:
1) 混液40mlで洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥
し、ろ過して濃縮した。残留物をシリカゲル上でヘキサ
ン/酢酸エチル(容量比9:1) 混液を用いて再結晶
させて、トランス−4−(1,3−ジオキソラン−2−
イル) −トランス−4’−(4−クロロスチリル) 
−[1,1’−ビシクロヘキシル]を得た。
【0048】i)トランス−4−(1,3−ジオキソラ
ン−2−イル) −トランス−4’−(4−クロロスチ
リル) −[1,1’−ビシクロヘキシル]23.6g
をジオキサン1,200ml及びトリエチルアミン2.
5mlに溶かした溶液に、5%パラジウム/チャーコー
ルを用いて、室温常圧で水素を吸収しなくなるまで水素
添加した。反応混合物をろ過し、ろ液を濃縮してトラン
ス−4−(1,3−ジオキソラン−2−イル) −トラ
ンス−4’−(4−クロロフェネチル) −[1,1’
−ビシクロヘキシル]を得た。
【0049】j)トランス−4−(1,3−ジオキソラ
ン−2−イル) −トランス−4’−(4−クロロフェ
ネチル) −[1,1’−ビシクロヘキシル]12.3
g、トルエン300ml及びギ酸50mlを、窒素の雰
囲気下で一夜撹拌した。ついでギ酸相を分離した。トル
エン相を水及び炭酸水素ナトリウム飽和溶液で洗浄し、
硫酸ナトリウム上で乾燥し、ろ過して濃縮した。こうし
て得たトランス−4’−(4−クロロフェネチル) −
[1,1’−ビシクロヘキシル]−トランス−4−カル
ボキシアルデヒドを、メタノールから再結晶させた。
【0050】k)例1g)及び1h)と同様の方法で、
トランス−4’−(4−クロロフェネチル) −[1,
1’−ビシクロヘキシル]−トランス−4−カルボキシ
アルデヒドを1−[2−[トランス−4−(トランス−
4−(1E−プロペニル) シクロヘキシル) シクロ
ヘキシル]エチル]−4−クロロベンゼン(融点(C−
N) 81.4℃、澄明点(N−I) 186℃) に
変換した。
【0051】以下の化合物を同様の方法で製造すること
ができた。1−[2−[トランス−4−(トランス−4
−ビニルシクロヘキシル)シクロヘキシル]エチル]−
4−クロロベンゼン;融点(C−N) 62.6℃、澄
明点(N−I) 147℃;1−[2−[トランス−4
−(トランス−4−ビニルシクロヘキシル)シクロヘキ
シル]エチル]−3−フルオロ−4−クロロベンゼン;
融点(C−N) 49.4℃、澄明点(N−I) 12
7.5℃;1−[2−[トランス−4−(トランス−4
−(1E−プロペニル) シクロヘキシル) シクロヘ
キシル]エチル]−3−フルオロ−4−クロロベンゼン
融点(C−N) 72℃、澄明点(N−I) 165℃
;1−[2−[トランス−4−(トランス−4−ビニル
シクロヘキシル)シクロヘキシル]エチル]−3,4−
ジクロロベンゼン;1−[2−[トランス−4−(トラ
ンス−4−(1E−プロペニル) シクロヘキシル) 
シクロヘキシル]エチル]−3,4−ジクロロベンゼン
【0052】例3 式Iの化合物の性質を調べるために、4−(トランス−
4−ペンチルシクロヘキシル)ベンゾニトリルを含有す
る二元混合物(BM) を調整した。しきい電位及び反
応時間を22℃で電極距離8μm 有するTNセル;操
作電圧として選択したしきい電位値の2.5倍の電位値
を有するTNセル(低バイアスチルト) において測定
した。 純粋な4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)
ベンゾニトリルに対する測定値は;澄明点(N−1) 
54.6℃、V10=1.62V、tON=30ms(
ミリ秒) toff =42ms、△n =0.120
【0053】BM−1 90重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 10重量%  1−[トランス−4−(トランス−4−
ビニルシクロヘキシル)シクロヘキシル]−4−クロロ
ベンゼン; 澄明点(N−I) 63.5℃、V10=1.65V、
tON=26ms、toff =40ms、△n =0
.125
【0054】BM−2 80重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 20重量%  1−[トランス−4−(トランス−4−
ビニルシクロヘキシル)シクロヘキシル]−4−クロロ
ベンゼン; 澄明点(N−I) 73.8℃、V10=1.69V、
tON=24ms、toff =39ms、△n =0
.126
【0055】BM−3 90重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 10重量%  1−[トランス−4−(トランス−4−
(1E−プロペニル) シクロヘキシル)シクロヘキシ
ル]−4−クロロベンゼン; 澄明点(N−I) 66.1℃、V10=1.66V、
tON=27ms、toff =36ms、△n =0
.127
【0056】BM−4 80重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 20重量%  1−[トランス−4−(トランス−4−
(1E−プロペニル) シクロヘキシル)シクロヘキシ
ル]−4−クロロベンゼン; 澄明点(N−I) 78.4℃、V10=1.84V、
tON=21ms、toff =36ms、△n =0
.123
【0057】BM−5 90重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 10重量%  1−[トランス−4−(トランス−4−
(1E−ペンテニル) シクロヘキシル)シクロヘキシ
ル]−4−クロロベンゼン; 澄明点(N−I) 64.5℃、V10=1.64V、
tON=29ms、toff =40ms、△n =0
.124
【0058】BM−6 80重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 20重量%  1−[トランス−4−(トランス−4−
(1E−ペンテニル) シクロヘキシル)シクロヘキシ
ル]−4−クロロベンゼン; 澄明点(N−I) 75.3℃、V10=1.89V、
tON=24ms、toff =40ms、△n =0
.125
【0059】BM−7 90重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 10重量%  1−[トランス−4−(トランス−4−
ビニルシクロヘキシル)シクロヘキシル]−3−フルオ
ロ−4−クロロベンゼン; 澄明点(N−I) 59.9℃、V10=1.58V、
tON=23ms、toff =40ms、△n =0
.123
【0060】BM−8 80重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 20重量%  1−[トランス−4−(トランス−4−
ビニルシクロヘキシル)シクロヘキシル]−3−フルオ
ロ−4−クロロベンゼン; 澄明点(N−I) 66.3℃、V10=1.62V、
tON=25ms、toff =40ms、△n =0
.125
【0061】BM−9 90重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 10重量%  1−[トランス−4−(トランス−4−
(1E−プロペニル) シクロヘキシル)シクロヘキシ
ル]−3−フルオロ−4−クロロベンゼン;澄明点(N
−I) 62.7℃、V10=1.61V、tON=2
4ms、toff =39ms、△n =0.125

0062】BM−10 90重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 10重量%  1−[トランス−4−(トランス−4−
(1E−ペンテニル) シクロヘキシル)シクロヘキシ
ル]−3−フルオロ−4−クロロベンゼン;澄明点(N
−I) 62.0℃、V10=1.60V、tON=2
3ms、toff =39ms、△n =0.123

0063】BM−11 90重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 10重量%  1−[トランス−4−(トランス−4−
ビニルシクロヘキシル)シクロヘキシル]−3,4−ジ
クロロベンゼン; 澄明点(N−I) 55.2℃、V10=1.49V、
tON=27ms、toff =44ms、△n =0
.121
【0064】BM−12 90重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 10重量%  1−[トランス−4−(1Eプロペニル
)シクロヘキシル)シクロヘキシル]−3,4−ジクロ
ロベンゼン; 澄明点(N−I) 58.5℃、V10=1.55V、
tON=27ms、toff =47ms、△n =0
.122
【0065】BM−13 90重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 10重量%  1−[2−[トランス−4−(トランス
−4−ビニルシクロヘキシル)シクロヘキシル]エチル
]−4−クロロベンゼン; 澄明点(N−I) 61℃、V10=1.75V、tO
N=23ms、toff =39ms、△n =0.1
24.
【0066】BM−14 80重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 20重量%  1−[2−[トランス−4−(トランス
−4−ビニルシクロヘキシル)シクロヘキシル]エチル
]−4−クロロベンゼン; 澄明点(N−I) 69.9℃、V10=1.89V、
tON=23ms、toff =36ms、△n =0
.125.
【0067】BM−15 90重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、 10重量%  1−[2−[トランス−4−(トランス
−4−(1E−プロペニル) シクロヘキシル)シクロ
ヘキシル]エチル]−4−クロロベンゼン;澄明点(N
−I) 64.2℃、V10=1.74V、tON=2
5ms、toff =40ms、△n =0.126.
【0068】BM−16 80重量%  4−(トランス−4−ペンチルシクロヘ
キシル)ベンゾニトリル、

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  一般式 【化1】 [式中、Z1 は共有単結合又は−CH2 CH2 −
    を表し、X1 は水素、フッ素又は塩素を表し、R1 
    は2〜12個の炭素原子を有する1E−アルケニルを表
    す]で示される化合物。
  2. 【請求項2】  R1 が直鎖状残基を表す請求項1記
    載の化合物。
  3. 【請求項3】  R1 が2〜7個、好ましくは2〜5
    個の炭素原子を有する請求項1又は2記載の化合物。
  4. 【請求項4】  少なくとも1種の成分が請求項1に定
    義した式Iの化合物である少なくとも2種の成分を有す
    る液晶混合物。
  5. 【請求項5】  式Iの化合物の量が1〜50重量%、
    好ましくは5〜30重量%である請求項4記載の液晶混
    合物。
  6. 【請求項6】  1種又は2種以上の式Iの化合物及び
    以下の一般式の化合物群の1種又は2種以上の化合物を
    含有する請求項4又は5記載の液晶混合物。 【化2】 【化3】 [式中、nは0又は1の数を表し;R2 及びR5 は
    それぞれアルキル、3E−アルケニル、4−アルケニル
    又は飽和環上においては1E−アルケニルをも表し;環
    境A1 は1,4−フェニレン、トランス−1,4−シ
    クロヘキシレン、ピリミジン−2,5−ジイル又はトラ
    ンス−1,3−ジオキサン−2,5−ジイルを表し;R
    3 はシアノ、−NCS、フッ素、アルキル、3E−ア
    ルケニル、4−アルケニル、アルコキシ、2E−アルケ
    ニルオキシ又は3−アルケニルオキシを表し;環A2 
    は1,4−フェニレン又はトランス−1,4−シクロヘ
    キシレンを表し;R4 はアルキル、3E−アルケニル
    、4E−アルケニルあるいはシクロヘキサン環上におい
    ては、1E−アルケニル又はベンゼン環上においてはシ
    アノ、−NCS、アルコキシ、2E−アルケニルオキシ
    もしくは3−アルケニルオキシをも表し;R6 はアル
    キル、1E−アルケニル、3E−アルケニル又は4−ア
    ルケニルを表し;Z2 は共有単結合又は−CH2 C
    H2 −を表し;R7 はシアノ、アルキル、1E−ア
    ルケニル、3E−アルケニル、4−アルケニル、アルコ
    キシ、2E−アルケニルオキシ、3−アルケニルオキシ
    、アルコキシメチル又は(2E−アルケニル)オキシメ
    チルを表す。]
  7. 【請求項7】  1種又は2種以上の式
    Iの化合物及び以下の一般式の化合物群からの1種又は
    2種以上の化合物を含有する請求項4又は5の液晶混合
    物。 【化4】 【化5】 [式中、nは0又は1の数を表し;R2 及びR5 は
    それぞれアルキル、3E−アルケニル、4−アルケニル
    又は飽和環上においては1E−アルケニルをも表し;環
    A1 は1,4−フェニレン、トランス−1,4−シク
    ロヘキシレン、ピリミジン−2,5−ジイル又はトラン
    ス−1,3−ジオキサン−2,5−ジイルを表し;R3
     はシアノ、−NCS、フッ素、アルキル、ジフルオロ
    メトキシ、トリフルオロメトキシ、3E−アルケニル、
    4−アルケニル、アルコキシ、2E−アルケニルオキシ
    又は3−アルケニルオキシを表し;環A2 は1,4−
    フェニレンヌはトランス−1,4−シクロヘキシレンを
    表し;R4 はアルキル、3E−アルケニル、4−アル
    ケニルあるいはシクロヘキサン環上においては1E−ア
    ルケニル又はベンゼン環上においてはシアノ、−NCS
    、アルコキシ、2E−アルケニルオキシもしくは3−ア
    ルケニルオキシをも表し;R6 はアルキル、1E−ア
    ルケニル、3E−アルケニル又は4−アルケニルを表し
    ;Z2 は共有単結合又は−CH2 CH2 −を表し
    ;R7 はシアノ、アルキル、1E−アルケニル、3E
    −アルケニル、4−アルケニル、アルコキシ、2E−ア
    ルケニルオキシ、3−アルケニルオキシ、アルコキシメ
    チル又は (2E−アルケニル) オキシメチルを表し
    ;A3 はトランス−1,4−シクロヘキシレン又はト
    ランス−1,3−ジオキサン−2,5−ジイルを表し;
    R8 は3E−アルケニル、4−アルケニル又はnが1
    の数を表す場合1E−アルケニルをも表し;R9 はア
    ルキルを表す。]
  8. 【請求項8】  一般式 【化6】 [式中、X1 及びZ1 は請求項1に記載された定義
    を有する。]で示されるアルデヒドを塩基の存在下でア
    ルキルトリフェニルホスホニウムハロゲン化物と反応さ
    せる方法による請求項1に記載した式Iの化合物の製造
    方法。
  9. 【請求項9】  請求項1記載の式Iの化合物の電気光
    学目的への使用。
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