JPH0471059B2

JPH0471059B2 -

Info

Publication number: JPH0471059B2
Application number: JP11891284A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Sugimori; Toyoshiro Isoyama
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1984-06-09
Filing date: 1984-06-09
Publication date: 1992-11-12
Also published as: JPS6131A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は新規なナフタレン誘導体および該化合
物を含有する液晶組成物に関する。液晶を利用した表示素子は時計、電卓等に広く
使用されている。これらの液晶表示素子は液晶物
質の光学異方性および誘電異方性を利用したもの
で、液晶相にはネマチツク液晶相、スメクチツク
液晶相、コレステリツク液晶相があり、そのうち
ネマチツク液晶を利用したものが最も広く実用化
されている。すなわち、それらには液晶表示に応
用されている電気光学効果に対応して、TN（ね
じれネマチツク）型、DS（動的散乱）型、ゲス
ト・ホスト型、DAP型等の表示素子があり、そ
れぞれに使用される液晶物質に要求される性質は
異なる。これらの表示素子に使用される液晶物質
は自然界のなるべく広い温度範囲で液晶相を示す
ものが望ましい。現在のところ単一で物質その様
な条件をみたす物質はなく、数種の液晶物質また
は非液晶物質を混合して実用に供している。ま
た、これらの物質は水分、光、熱、空気等に対し
ても安定であることを要求され、さらに表示素子
を駆動させるのに必要なしきい電圧、飽和電圧が
なるべく低いことが要求されている。また、光学異方性値（以下△ｎと略記する）の
大きな液晶組成物は、液晶表示素子の基板間距離
の部分的不均一による色むらの発生を抑制でき、
基板間距離を小さくできるため、同じ印加電圧で
も電界強度を大きくできる利点があるので、△ｎ
の大きな化合物が要求されている。本発明の目的はこの様な用途に適した液晶組成
物の構成成分として有用な新規な液晶性化合物を
提供することにある。本発明は一般式（（）式中、Ｒは炭素数１〜10のアルキル基を
示し、−Ｘ−は

【式】または−CH₂−を示し、ＹはＦ、ClもしくはBrのハロゲン原子またはシ
アノ基を示す。）にて表わされるナフタレン誘導
体および該化合物を含有することを特徴とする液
晶組成物である。本発明の化合物は他の多くの液晶化合物、すな
わちエステル系、シツフ塩基系、ビフエニル系、
フエ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
成物に少量添加することによつてその△ｎを増加
させ、また、その液晶組成物を利用した液晶表示
素子の駆動電圧を降下させることができる。（）式におけるＹがハロゲン原子である本発
明の化合物は下記の反応によつて製造される。（式中のＲおよびＹは前記と同じである）まず、２−アルキルナフタレン（化合物（））
とｐ−ハロゲノフエニル酢酸クロリド（化合物
（））を無水塩化アルミニウムの存在下でフリー
デル・クラフツ反応させ、ナフチルベンジルケト
ン誘導体（化合物（Ia））を製造する。さらに、
これをジエチルエーテル中水素化アルミニウムリ
チウムと無水塩化アルミニウムで還元して２−フ
エネチルナフタレン誘導体（化合物（Ib））を得
る。（）式におけるＹがシアノ基である本発明の
化合物はまず、（）式におけるＹがBrである化
合物を前記の方法に従つて合成した後、Ｎ，
N′−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−
ピロリドン等の塩基性溶媒中でシアン化第１銅と
反応させて製造する。これを化学式で示せば以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。実施例１６−ペンチル−２−ナフチル−ｐ−フルオロベ
ンジルケトン６−ペンチルナフタレン31ｇ（0.16mol）とｐ
−フルオロフエニル酢酸クロリド27ｇ
（0.16mol）を二硫化炭素100mlに溶解し氷水で０
℃に冷却した。ここに撹拌しながら無水塩化アル
ミニウムの粉末23ｇ（0.17mol）を少量ずつ30分
かけて加えた。その後０℃を保ちながら10時間撹
拌した。この反応混合物を6N−塩酸50mlと氷塊
500ｇを撹拌する中へ徐々に注加し、30分撹拌し
た後緑色がかつた黄色の油状物をトルエンで抽出
した。トルエン層を6N−塩酸、2N−水酸化ナト
リウム水溶液、次いで水で洗浄し、無水硫酸ナト
リウムで乾燥した後、減圧下溶媒を留去した。得
られた茶褐色の油状残査53ｇを再びトルエン50ml
に溶解し、活性アルミナのカラムを通してタール
状の不純物を除いた。減圧下トルエンを留去して
得た油状物52ｇをエタノールで再結晶し、目的物
である６−ペンチル−２−ナフチル−ｐ−フルオ
ロベンジルケトン12ｇ（0.036mol）を得た（収
率23％）。このものの融点は98.3−99.3℃であり、
シアノフエニルシクロヘキサン系液晶との混合系
から外挿法によつて求めたネマチツクー等方性液
相転移点（以下Ｎ−Ｉ点と略記する）は8.0℃で
あつた。また、この化合物の元素分析結果はＣ：82.85
％、Ｈ：6.90％、（計算値Ｃ：82.60％、Ｈ：6.93
％）であつた。実施例２、３実施例１におけるｐ−フルオロフエニル酢酸ク
ロリドに代えて、対応するｐ−ハロゲノフエニル
酢酸クロリドを使用したほかは、実施例１に準じ
た操作を行ない、目的物である６−ペンチル−２
−ナフチル−ｐ−クロロベンジルケトンおよび６
−ペンチル−２−ナフチル−ｐ−ブロモベンジル
ケトンを得た。これらの化合物の融点および外挿
法によるＮ−Ｉ点および元素分析結果を実施例１
の結果とともに第１表に示す。実施例４６−ベンチル−２−（４−フルオロフエネチル）
ナフタレン容器内を窒素で置換した300ml三ツ口フラスコ
に水素化アルミニウムリチウム4.0ｇ（0.11mol）
を入れ乾燥エーテル50mlを加え撹拌懸濁させた。
ここに、あらかじめ無水塩化アルミニウム20.2ｇ
（0.15mol）を乾燥エーテル100mlに溶解したもの
を５分かけて滴下した。フラスコ内の灰白色の懸
濁液に、実施例１で製造した６−ペンチル−２−
ナフチル−ｐ−フルオロベンジルケトン8.0ｇ
（0.024mol）をクロロホルム50mlに溶解したもの
を30分かけて滴下した。滴下終了後撹拌しながら
水浴にて加熱し18時間ゆるやかに還流した。室温
まで冷却した反応混合物に水30mlを撹拌しながら
滴下し、過剰の水素化アルミニウムリチウムを処
理した後、6N−塩酸60mlを滴下してゲル状にな
つた水酸化物を溶解した。分液後、有機層を6N
−塩酸、５％−炭酸水素ナトリウム溶液、次いで
水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥して減圧
下溶媒を留去した。得られた帯黄色の油状残査
6.8ｇをエタノールで再結晶し、目的物である６
−ペンチル−２−（４−フルオロフエネチル）ナ
フタレン6.3ｇ（0.020mol）を得た（収率82％）。
このものの融点は91.7−92.7℃、外挿法によるＮ
−Ｉ点は9.4℃であつた。元素分析結果はＣ：
86.81％、Ｈ：7.88％（計算値Ｃ：86.21％、Ｈ：
7.86％）であつた。実施例５、６実施例３における６−ペンチル−２−ナフチル
−ｐ−フルオロベンジルケトンに代えて、実施例
２または３はで製造した６−ペンチル−２−ナフ
チル−ｐ−クロロベンジルケトンまたは６−ペン
チル−２−ナフチル−ｐ−ブロモベンジルケトン
をそれぞれ使用した以外は実施例３に準じた操作
を行ない、目的物である６−ペンチル−２−（４
−クロロフエネチル）ナフタレンおよび６−ペン
チル−２−（４−ブロモフエネチル）ナフタレン
を得た。これらの化合物の融点と外挿法によるＮ
−Ｉ点および元素分析結果を実施例４の結果とと
もに第２表に示す。

【表】

【表】実施例７６−ペンチル−２−ナフチル−ｐ−シアノベン
ジルケトン実施例３で製造した６−ペンチル−２−ナフチ
ル−ｐ−ブロモベンジルケトン10ｇ（0.025mol）
をＮ−メチル−２−ピロリドン100mlに溶解し、
ここに撹拌しながらシアン化第１銅の粉末3.1ｇ
（0.017mol）を加えて懸濁させた後、これを撹拌
しながら206〜208℃の温度で４時間加熱した。室
温まで冷却した暗褐色の反応混合物に、無水塩化
第２鉄6.0ｇ（0.037mol）を濃塩酸10mlと水20ml
に溶解したものを、撹拌しながら10分かけて滴下
した。この間反応混合物が30℃をこえないように
氷水で冷却した。滴下終了後、トルエン100mlを
加え、水浴で60〜65℃に加熱しながら２時間撹拌
した。これを室温まで冷却し分液し、水層よりト
ルエン抽出した後、トルエン層を6N−塩酸、５
％−炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで水で洗浄
し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。過によつ
て乾燥剤を除き、減圧下溶媒を留去して得た赤褐
色の粘稠な油状物を再びトルエンに溶解し、活性
アルミナのカラムを通して着色している不純物を
除いた。このトルエン溶液を再び減圧下濃縮し、
得られた油状物をエタノールで再結晶して、目的
物である６−ペンチル−２−ナフチル−ｐ−シア
ノベンジルケトン3.1ｇ（0.009mol）を得た。（収
率36％）。このものの融点は101.5−102.5℃で、
外挿法によるＮ−Ｉ点は48.8℃であつた。元素分
析結果はＣ：85.03％、Ｈ：6.75％、Ｎ：4.30％
（計算値Ｃ：84.42％、Ｈ：6.79％、Ｎ：4.10％）
であつた。実施例８６−ペンチル−２−（４−シアノフエネチル）
ナフタレン実施例７における６−ペンチル−２−ナフチル
−ｐ−ブロモベンジルケトンに替えて、実施例６
で製造した６−ペンチル−２−（４−ブロモフエ
ネチル）ナフタレンを使用した以外は、実施例７
に準じた操作を行ない、目的物である６−ペンチ
ル−２−（４−シアノフエネチル）ナウタレンを
得た。このものはモノトロピツク液晶であり、融
点が74.7−75.1℃、Ｎ−Ｉ点が66.8−67.4℃であ
つた。元素分析結果はＣ：87.89％、Ｈ：7.75％、
Ｎ：4.49％（計算値Ｃ：88.03％、Ｈ：7.70％、
Ｎ：4.28％）であつた。実施例９（応用例１）Ａトランス−４−プロピル−（４−シア
ノフエニル）シクロヘキサン 30重量％トランス−４−ペンチル−（４−シアノフエニル）シクロヘキサン 40重量％トランス−４−ヘプチル−（４−シアノフエニル）シクロヘキサン 30重量％なる組成の液晶混合物(A)のネマチツク−等方性液
体相転移点（以下Ｎ−Ｉ点と略記する）は52.1
℃、誘電異方性値（以下△εと略記する）は
11.2、△ｎは0.119である。液晶セルとして、酸
化ケイ素をコーテイングし、ラビング処理した酸
化スズ透明電極をする基板を対向させて組立て
て、電極間距離が10μｍのものを用意し、上記の
液晶混合物(A)を封入して20℃でその特性を測定し
たところ、しきい電圧（以下Vthと略記する）は
1.54V、飽和電圧（以下Vsatと略記する）は
2.13Vであつた。この液晶混合物(A)85重量％に本発明の実施例２
で製造した６−ペンチル−２−ナフチル−ｎ−ク
ロロベンジルケトン15重量％を溶解した組成物の
Ｎ−Ｉ点は46.8℃、△εは12.4、△ｎは0.122であ
つた。そして該組成物を用いた前述と同じ液晶セ
ルの特性については、Vthが1.33V、Vsatが
1.78Vとそれぞれ大幅に低下した。実施例 10（応用例２）実施例９で用いた液晶混合物(A)90重量％に本発
明の実施例５で製造した６−ペンチル−２−（４
−クロロフエネチル）ナフタレン10重量％を溶解
した組成物のＮ−Ｉ点は50.4℃、△εは9.2、△
ｎは0.159であつた。そして該組成物を用いた前
述と同じ液晶セルの特性については、Vthが
1.46V、Vsatが1.98Vとそれぞれ大幅に低下した。

Claims

【特許請求の範囲】１一般式（式中、Ｒは炭素数１〜10のアルキル基を示し、
−Ｘ−は【式】または−CH₂−を示し、ＹはＦ、ClもしくはBrのハロゲン原子またはシアノ
基を示す。）にて表わされるナフタレン誘導体。２一般式（式中、Ｒは炭素数１〜10のアルキル基を示し、
−Ｘ−は【式】または−CH₂−を示し、ＹはＦ、ClもしくはBrのハロゲン原子またはシアノ
基を示す。）にて表わされるナフタレン誘導体を
含有することを特徴とする液晶組成物。