JPH05310617A - ３−フルオロアルキルシクロヘキサン誘導体 - Google Patents
３−フルオロアルキルシクロヘキサン誘導体Info
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- JPH05310617A JPH05310617A JP10988892A JP10988892A JPH05310617A JP H05310617 A JPH05310617 A JP H05310617A JP 10988892 A JP10988892 A JP 10988892A JP 10988892 A JP10988892 A JP 10988892A JP H05310617 A JPH05310617 A JP H05310617A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 一般式（Ｉ）
【化１】
（Ｒ：炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基、Ｘ：フッ
素原子又は水素原子）で表わされる化合物及びそれを含
有する液晶組成物。 【効果】 この化合物は液晶相上限温度が高く、母体液
晶に添加することにより、そのしきい値電圧をあまり上
昇させることなく、温度範囲を高温域に拡大できるの
で、容易に温度範囲が広く低電圧駆動が可能な液晶組成
物を得ることができる。更に、熱、水、光等に対する化
学的安定性に優れ、工業的にも容易に製造できるので、
表示用液晶光スイッチング素子の材料として有用であ
る。
素原子又は水素原子）で表わされる化合物及びそれを含
有する液晶組成物。 【効果】 この化合物は液晶相上限温度が高く、母体液
晶に添加することにより、そのしきい値電圧をあまり上
昇させることなく、温度範囲を高温域に拡大できるの
で、容易に温度範囲が広く低電圧駆動が可能な液晶組成
物を得ることができる。更に、熱、水、光等に対する化
学的安定性に優れ、工業的にも容易に製造できるので、
表示用液晶光スイッチング素子の材料として有用であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気光学的液晶表示材
料として有用な３−フルオロアルキルシクロヘキサン誘
導体である新規化合物に関する。
料として有用な３−フルオロアルキルシクロヘキサン誘
導体である新規化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子は、時計、電卓をはじめと
して、各種測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子
手帳、プリンター、コンピューター、テレビ等に用いら
れるようになっている。液晶表示方式としては、その代
表的なものにＴＮ（捩れネマチック）型、ＳＴＮ（超捩
れネマチック）型、ＤＳ（動的光散乱）型、ＧＨ（ゲス
ト・ホスト）型あるいはＦＬＣ（強誘電性液晶）等が知
られているが、このうち現在最もよく用いられているの
はＴＮ型およびＳＴＮ型である。
して、各種測定機器、自動車用パネル、ワープロ、電子
手帳、プリンター、コンピューター、テレビ等に用いら
れるようになっている。液晶表示方式としては、その代
表的なものにＴＮ（捩れネマチック）型、ＳＴＮ（超捩
れネマチック）型、ＤＳ（動的光散乱）型、ＧＨ（ゲス
ト・ホスト）型あるいはＦＬＣ（強誘電性液晶）等が知
られているが、このうち現在最もよく用いられているの
はＴＮ型およびＳＴＮ型である。
【０００３】また、駆動方式としても従来のスタティッ
ク駆動からマルチプレックス駆動が一般的になり、さら
に単純マトリックス方式、最近ではアクティブマトリッ
クス方式が実用化されている。これらのうち、アクティ
ブマトリックス方式によると、最も高画質の表示が可能
であり、視野角が広く、高精細化、カラー化が容易で、
動画表示も可能であるので、今後の液晶表示方式の主流
になると考えられている。
ク駆動からマルチプレックス駆動が一般的になり、さら
に単純マトリックス方式、最近ではアクティブマトリッ
クス方式が実用化されている。これらのうち、アクティ
ブマトリックス方式によると、最も高画質の表示が可能
であり、視野角が広く、高精細化、カラー化が容易で、
動画表示も可能であるので、今後の液晶表示方式の主流
になると考えられている。
【０００４】このアクティブマトリックス表示方式に用
いられる液晶材料としては、通常の液晶表示と同様に、
種々の特性が要求されているが、特に、（１）比抵抗が
高く、電圧の保持率に優れること、（２）しきい値電圧
（Ｖth）が低いこと、（３）温度範囲が広いこと等が重
要である。
いられる液晶材料としては、通常の液晶表示と同様に、
種々の特性が要求されているが、特に、（１）比抵抗が
高く、電圧の保持率に優れること、（２）しきい値電圧
（Ｖth）が低いこと、（３）温度範囲が広いこと等が重
要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】通常、液晶表示におけ
るしきい値電圧は式（１）
るしきい値電圧は式（１）
【０００６】
【数１】
【０００７】（式中、ｋは比例定数を、Ｋは弾性定数
を、Δεは誘電率異方性をそれぞれ表わす。）で表わさ
れるが、この式（１）からわかるように、しきい値電圧
を低くするためには弾性定数を小さくするか、あるいは
誘電率異方性を大きくする必要がある。
を、Δεは誘電率異方性をそれぞれ表わす。）で表わさ
れるが、この式（１）からわかるように、しきい値電圧
を低くするためには弾性定数を小さくするか、あるいは
誘電率異方性を大きくする必要がある。
【０００８】ところが、誘電率異方性の大きい液晶化合
物は極性が大きく、高い比抵抗値や電圧保持率を得るこ
とはかなり困難である。そのため、こうした目的には弾
性定数が小さい液晶材料が必要であった。
物は極性が大きく、高い比抵抗値や電圧保持率を得るこ
とはかなり困難である。そのため、こうした目的には弾
性定数が小さい液晶材料が必要であった。
【０００９】一方、液晶材料の温度範囲を特に高温域に
広げるためには、３環あるいは４環等の液晶相の上限温
度の高い化合物を添加する必要がある。しかしながら、
このような上限温度の高い化合物は弾性定数の大きいも
のが多く、添加すると液晶材料のしきい値電圧を高くし
てしまう傾向を有していた。
広げるためには、３環あるいは４環等の液晶相の上限温
度の高い化合物を添加する必要がある。しかしながら、
このような上限温度の高い化合物は弾性定数の大きいも
のが多く、添加すると液晶材料のしきい値電圧を高くし
てしまう傾向を有していた。
【００１０】そのため、誘電率異方性を大きくせずに、
温度範囲が高温域まで広く、かつしきい値電圧の低い液
晶組成物を得ることはかなり困難であった。本発明が解
決しようとする課題は、液晶相の上限温度が高く、かつ
弾性定数が小さい化合物を提供し、またその化合物を用
いて、温度範囲が広く、かつしきい値電圧の低い液晶組
成物を提供することにある。
温度範囲が高温域まで広く、かつしきい値電圧の低い液
晶組成物を得ることはかなり困難であった。本発明が解
決しようとする課題は、液晶相の上限温度が高く、かつ
弾性定数が小さい化合物を提供し、またその化合物を用
いて、温度範囲が広く、かつしきい値電圧の低い液晶組
成物を提供することにある。
【００１１】
【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）
決するために、一般式（Ｉ）
【００１２】
【化２】
【００１３】（式中、Ｒは炭素原子数１〜５の直鎖状ア
ルキル基を表わすが、特にメチル基が好ましく、Ｘはフ
ッ素原子又は水素原子を表わす。）で表わされる３−フ
ルオロアルキルシクロヘキサン誘導体を提供する。
ルキル基を表わすが、特にメチル基が好ましく、Ｘはフ
ッ素原子又は水素原子を表わす。）で表わされる３−フ
ルオロアルキルシクロヘキサン誘導体を提供する。
【００１４】本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物
は、対応する下記一般式（ＩＩ）
は、対応する下記一般式（ＩＩ）
【００１５】
【化３】
【００１６】（式中、Ｒ及びＸは、一般式（Ｉ）におけ
ると同じ意味を表わす。）で表わされる３−ヒドロキシ
アルキルシクロヘキサン誘導体を、ジエチルアミノ三フ
ッ化硫黄（ＤＡＳＴ）等のフッ素化剤でフッ素化するこ
とにより容易に得ることができる。
ると同じ意味を表わす。）で表わされる３−ヒドロキシ
アルキルシクロヘキサン誘導体を、ジエチルアミノ三フ
ッ化硫黄（ＤＡＳＴ）等のフッ素化剤でフッ素化するこ
とにより容易に得ることができる。
【００１７】上記一般式（ＩＩ）で表わされる３−ヒド
ロキシアルキルシクロヘキサン誘導体は、下記一般式
（ＩＩＩ）
ロキシアルキルシクロヘキサン誘導体は、下記一般式
（ＩＩＩ）
【００１８】
【化４】
【００１９】（式中、Ｘは一般式（Ｉ）におけると同じ
意味を表わす。）で表わされる３−ホルミルプロピルシ
クロヘキサン誘導体と、一般式（ａ）Ｒ−Ｚ（式中、Ｒ
は一般式（Ｉ）と同じ意味を表わし、ＺはＭｇＣｌ、Ｍ
ｇＢｒ、ＭｇＩ又はＬｉを表わす。）で表わされるアル
キル金属化合物を反応させることにより容易に得ること
ができる。
意味を表わす。）で表わされる３−ホルミルプロピルシ
クロヘキサン誘導体と、一般式（ａ）Ｒ−Ｚ（式中、Ｒ
は一般式（Ｉ）と同じ意味を表わし、ＺはＭｇＣｌ、Ｍ
ｇＢｒ、ＭｇＩ又はＬｉを表わす。）で表わされるアル
キル金属化合物を反応させることにより容易に得ること
ができる。
【００２０】また、特にＲがメチル基である３−ヒドロ
キシブチルシクロヘキサン誘導体は、一般式（ＩＶ）
キシブチルシクロヘキサン誘導体は、一般式（ＩＶ）
【００２１】
【化５】
【００２２】（式中、Ｘは一般式（Ｉ）と同じ意味を表
わす。）で表わされる３−ブテニルシクロヘキサン誘導
体を、過酸でエポキシ化した後、水素化アルミニウムリ
チウム等で還元するか、あるいは一般式（ＩＶ）で表わ
される化合物を、直接水和することにより得ることもで
きる。
わす。）で表わされる３−ブテニルシクロヘキサン誘導
体を、過酸でエポキシ化した後、水素化アルミニウムリ
チウム等で還元するか、あるいは一般式（ＩＶ）で表わ
される化合物を、直接水和することにより得ることもで
きる。
【００２３】一般式（ＩＩＩ）で表わされる３−ホルミ
ルプロピルシクロヘキサン誘導体は下記一般式（Ｖ）
ルプロピルシクロヘキサン誘導体は下記一般式（Ｖ）
【００２４】
【化６】
【００２５】（式中、Ｘは一般式（Ｉ）と同じ意味を表
わす。）で表わされるシクロヘキサノン誘導体と式（Ｖ
Ｉ）
わす。）で表わされるシクロヘキサノン誘導体と式（Ｖ
Ｉ）
【００２６】
【化７】
【００２７】（式中、Phはフェニル基を表わす。）のＷ
ｉｔｔｉｇ反応剤との反応を繰り返しても得ることがで
き、あるいは一般式（ＩＩＩ）の化合物に、一般式（Ｖ
ＩＩ）
ｉｔｔｉｇ反応剤との反応を繰り返しても得ることがで
き、あるいは一般式（ＩＩＩ）の化合物に、一般式（Ｖ
ＩＩ）
【００２８】
【化８】
【００２９】（式中、Ｚは一般式（ａ）と同じ意味を表
わす。）で表わされるアルキル金属化合物を反応させた
後、脱水、水素添加し、最後に脱ケタール化することに
よっても得ることができる。あるいは一般式（ＶＩＩ
Ｉ）
わす。）で表わされるアルキル金属化合物を反応させた
後、脱水、水素添加し、最後に脱ケタール化することに
よっても得ることができる。あるいは一般式（ＶＩＩ
Ｉ）
【００３０】
【化９】
【００３１】（式中、Ｚは一般式（ａ）と同じ意味を表
わす。）で表わされる有機金属化合物を、銅触媒等の存
在下、アクロレインにマイケル的に付加させても得るこ
とができる。
わす。）で表わされる有機金属化合物を、銅触媒等の存
在下、アクロレインにマイケル的に付加させても得るこ
とができる。
【００３２】斯くして製造される一般式（Ｉ）で表わさ
れる化合物の代表的なものの例を第１表に掲げる。
れる化合物の代表的なものの例を第１表に掲げる。
【００３３】
【表１】
【００３４】（表中、Ｃｒは結晶相を、Ｎはネマチック
相を、Ｉｓｏは等方性液体相をそれぞれ表わす。）
相を、Ｉｓｏは等方性液体相をそれぞれ表わす。）
【００３５】本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合物
は、他のネマチック液晶化合物との混合物の状態で、特
にＴＮ型あるいはＳＴＮ型といった電界効果型表示セル
の材料として、組成物のしきい値電圧を低下させる目的
に使用することができ、アクティブマトリックス駆動用
液晶材料の構成成分として特に適している。
は、他のネマチック液晶化合物との混合物の状態で、特
にＴＮ型あるいはＳＴＮ型といった電界効果型表示セル
の材料として、組成物のしきい値電圧を低下させる目的
に使用することができ、アクティブマトリックス駆動用
液晶材料の構成成分として特に適している。
【００３６】このように、一般式（Ｉ）で表わされる化
合物と混合して使用することのできるネマチック液晶化
合物の好ましい代表例としては、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、４，４’−置換ビフェニル、１−（４
−置換フェニル）−４−置換シクロヘキサン、４，４”
−置換ターフェニル、１−（４’−置換ビフェニリル）
−４−置換シクロヘキサン、１−（４−置換シクロヘキ
シル）−４−（４−置換フェニル）シクロヘキサン、２
−（４−置換フェニル）−５−置換ピリミジン、２−
（４’−置換ビフェニリル）−５−置換ピリミジンなど
を挙げることができる。
合物と混合して使用することのできるネマチック液晶化
合物の好ましい代表例としては、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、４，４’−置換ビフェニル、１−（４
−置換フェニル）−４−置換シクロヘキサン、４，４”
−置換ターフェニル、１−（４’−置換ビフェニリル）
−４−置換シクロヘキサン、１−（４−置換シクロヘキ
シル）−４−（４−置換フェニル）シクロヘキサン、２
−（４−置換フェニル）−５−置換ピリミジン、２−
（４’−置換ビフェニリル）−５−置換ピリミジンなど
を挙げることができる。
【００３７】一般式（Ｉ）の化合物の効果は後述の実施
例にも示したが、以下のように明らかである。ネマチッ
ク液晶材料として現在汎用されているフェニルシクロヘ
キサン系の母体液晶（Ａ）
例にも示したが、以下のように明らかである。ネマチッ
ク液晶材料として現在汎用されているフェニルシクロヘ
キサン系の母体液晶（Ａ）
【００３８】
【化１０】
【００３９】（シクロヘキサン環はトランス配置を表わ
す。）を調製したところ、５４．５℃以下でネマチック
相を示し、その誘電率異方性（Δε）は６．７、屈折率
異方性（Δｎ）は０．０９２であり、これを用いて作成
したＴＮセルのしきい値電圧（Ｖth）１．６０Ｖであっ
た。
す。）を調製したところ、５４．５℃以下でネマチック
相を示し、その誘電率異方性（Δε）は６．７、屈折率
異方性（Δｎ）は０．０９２であり、これを用いて作成
したＴＮセルのしきい値電圧（Ｖth）１．６０Ｖであっ
た。
【００４０】この母体液晶（Ａ）８０重量％及び第１表
中のＮｏ．１の化合物２０重量％からなる液晶組成物
（Ｍ−１）を調製した。この液晶組成物（Ｍ−１）のネ
マチック相の上限温度は６２．９℃と上昇した。そのΔ
εは６．５とやや小さくなり、Δｎは０．０９２と変化
がなかった。この液晶組成物を用いて同様にしてＴＮセ
ルを作製し、そのＶthを測定したところ、ネマチック相
の上限温度が上昇し、Δεが減少しているにもかかわら
ず、１．６３Ｖとその上昇をわずかに抑えることができ
た。これは本発明に係わるＮｏ．１の化合物の弾性定数
（Ｋ）が３環式化合物としては非常に低いことを示して
いる。
中のＮｏ．１の化合物２０重量％からなる液晶組成物
（Ｍ−１）を調製した。この液晶組成物（Ｍ−１）のネ
マチック相の上限温度は６２．９℃と上昇した。そのΔ
εは６．５とやや小さくなり、Δｎは０．０９２と変化
がなかった。この液晶組成物を用いて同様にしてＴＮセ
ルを作製し、そのＶthを測定したところ、ネマチック相
の上限温度が上昇し、Δεが減少しているにもかかわら
ず、１．６３Ｖとその上昇をわずかに抑えることができ
た。これは本発明に係わるＮｏ．１の化合物の弾性定数
（Ｋ）が３環式化合物としては非常に低いことを示して
いる。
【００４１】これに対して、Ｎｏ．１の化合物に代え
て、これまで同様の目的に用いられてきた化合物である
式（Ｒ−１）
て、これまで同様の目的に用いられてきた化合物である
式（Ｒ−１）
【００４２】
【化１１】
【００４３】の化合物２０重量％及び上記母体液晶
（Ａ）８０重量％からなる液晶組成物（Ｎ−１）はネマ
チック相の上限温度は７２．５℃であり、液晶組成物
（Ｍ−１）に比べてやや高くなったが、そのΔεは６．
３であり、Δｎは０．０９５といずれも液晶組成物（Ｍ
−１）とあまり変わらなかった。しかしながら、同様に
してＴＮセルを作成して、そのＶthを測定したところ、
Δεが液晶組成物（Ｍ−１）よりやや小さい程度である
にもかかわらず、Ｖthは１．９１Ｖとかなり高くなっ
た。
（Ａ）８０重量％からなる液晶組成物（Ｎ−１）はネマ
チック相の上限温度は７２．５℃であり、液晶組成物
（Ｍ−１）に比べてやや高くなったが、そのΔεは６．
３であり、Δｎは０．０９５といずれも液晶組成物（Ｍ
−１）とあまり変わらなかった。しかしながら、同様に
してＴＮセルを作成して、そのＶthを測定したところ、
Δεが液晶組成物（Ｍ−１）よりやや小さい程度である
にもかかわらず、Ｖthは１．９１Ｖとかなり高くなっ
た。
【００４４】これは式（Ｒ−１）の化合物の弾性定数
（Ｋ）が、Ｎｏ．１の化合物に比べて、かなり大きいこ
とによると考えられる。
（Ｋ）が、Ｎｏ．１の化合物に比べて、かなり大きいこ
とによると考えられる。
【００４５】以上の結果から、本発明の一般式（Ｉ）で
表わされる化合物は、高い温度までネマチック液晶相を
示し、しかも３環式化合物としてはその弾性定数が小さ
いので、母体液晶（Ａ）に少量添加することにより、そ
のしきい値電圧（Ｖth）をあまり高くすることなく、液
晶温度範囲を高温域に拡大できることが明らかである。
表わされる化合物は、高い温度までネマチック液晶相を
示し、しかも３環式化合物としてはその弾性定数が小さ
いので、母体液晶（Ａ）に少量添加することにより、そ
のしきい値電圧（Ｖth）をあまり高くすることなく、液
晶温度範囲を高温域に拡大できることが明らかである。
【００４６】
【実施例】以下に本発明の実施例を示し、本発明を更に
説明する。しかし、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。
説明する。しかし、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。
【００４７】なお、相転移温度の測定は温度調節ステー
ジを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計（ＤＳＣ）を
併用して行った。また、化合物の構造は核磁気共鳴スペ
クトル（1Ｈ−ＮＭＲ）、赤外共鳴スペクトル（Ｉ
Ｒ）、質量スペクトル（ＭＳ）等により確認した。ＩＲ
における（ＫＢｒ）は錠剤成形による測定を表わす。Ｎ
ＭＲにおけるＣＤＣｌ3は溶媒を表わし、ｓは１重線、
ｄは２重線、ｔは３重線、ｑは４重線、ｍは多重線を表
わし、例えば、ｄｑは２重の４重線を表わす。また、Ｊ
はカップリング定数を表わす。ＭＳにおけるＭ+は親ピ
ークを表わす。
ジを備えた偏光顕微鏡及び示差走査熱量計（ＤＳＣ）を
併用して行った。また、化合物の構造は核磁気共鳴スペ
クトル（1Ｈ−ＮＭＲ）、赤外共鳴スペクトル（Ｉ
Ｒ）、質量スペクトル（ＭＳ）等により確認した。ＩＲ
における（ＫＢｒ）は錠剤成形による測定を表わす。Ｎ
ＭＲにおけるＣＤＣｌ3は溶媒を表わし、ｓは１重線、
ｄは２重線、ｔは３重線、ｑは４重線、ｍは多重線を表
わし、例えば、ｄｑは２重の４重線を表わす。また、Ｊ
はカップリング定数を表わす。ＭＳにおけるＭ+は親ピ
ークを表わす。
【００４８】また、組成物における「％」はすべて「重
量％」を表わすものとする。
量％」を表わすものとする。
【００４９】（実施例１） トランス−４−（３−フル
オロブチル）−１−［トランス−４−（３，４−ジフル
オロフェニル）シクロヘキシル］シクロヘキサン（Ｎ
ｏ．１の化合物）の合成
オロブチル）−１−［トランス−４−（３，４−ジフル
オロフェニル）シクロヘキシル］シクロヘキサン（Ｎ
ｏ．１の化合物）の合成
【００５０】
【化１２】
【００５１】（１−ａ） トランス−４−（３，４−エ
ポキシブチル）−１−［トランス−４−（３，４−ジフ
ルオロフェニル）シクロヘキシル］シクロヘキサンの合
成 トランス−４−（３−ブテニル）−１−［トランス−４
−（３，４−ジフルオロフェニル）シクロヘキシル］シ
クロヘキサン２０ｇをジクロロメタン６０ｍｌに溶解し
た。この溶液に室温でｍ−クロロ過安息香酸（ｍＣＰＢ
Ａ）１５．６ｇのジクロロメタン６０ｍｌ溶液を６０分
間で滴下した。室温で２時間、更に溶媒還流下に１時間
攪拌した後、０℃に冷却し、亜硫酸水素ナトリウムと炭
酸水素ナトリウムの混合水溶液を加え、過剰の過酸化物
を分解し、有機層を水で洗滌した。無水硫酸ナトリウム
で乾燥した後、溶媒を溜去し、残渣をヘキサンに溶解し
て濾過し、ｍ−クロロ安息香酸を除去した。次いで、シ
リカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／酢酸エ
チル＝４／１）を用いて精製して、トランス−４−
（３，４−エポキシブチル）−１−［トランス−４−
（３，４−ジフルオロフェニル）シクロヘキシル］シク
ロヘキサンの白色結晶２０．３ｇを得た。
ポキシブチル）−１−［トランス−４−（３，４−ジフ
ルオロフェニル）シクロヘキシル］シクロヘキサンの合
成 トランス−４−（３−ブテニル）−１−［トランス−４
−（３，４−ジフルオロフェニル）シクロヘキシル］シ
クロヘキサン２０ｇをジクロロメタン６０ｍｌに溶解し
た。この溶液に室温でｍ−クロロ過安息香酸（ｍＣＰＢ
Ａ）１５．６ｇのジクロロメタン６０ｍｌ溶液を６０分
間で滴下した。室温で２時間、更に溶媒還流下に１時間
攪拌した後、０℃に冷却し、亜硫酸水素ナトリウムと炭
酸水素ナトリウムの混合水溶液を加え、過剰の過酸化物
を分解し、有機層を水で洗滌した。無水硫酸ナトリウム
で乾燥した後、溶媒を溜去し、残渣をヘキサンに溶解し
て濾過し、ｍ−クロロ安息香酸を除去した。次いで、シ
リカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／酢酸エ
チル＝４／１）を用いて精製して、トランス−４−
（３，４−エポキシブチル）−１−［トランス−４−
（３，４−ジフルオロフェニル）シクロヘキシル］シク
ロヘキサンの白色結晶２０．３ｇを得た。
【００５２】（１−ｂ） トランス−４−（３−ヒドロ
キシブチル）−１−［トランス−４−（３，４−ジフル
オロフェニル）シクロヘキシル］シクロヘキサンの合成 水素化アルミニウムリチウム２．２ｇをテトラヒドロフ
ラン（ＴＨＦ）３０ｍｌ中に懸濁した。これに（１−
ａ）で得られたトランス−４−（３，４−エポキシブチ
ル）−１−［トランス−４−（３，４−ジフルオロフェ
ニル）シクロヘキシル］シクロヘキサン２０ｇをＴＨＦ
６０ｍｌに溶解して、室温で６０分間で滴下した。更に
１時間攪拌した後、塩化アンモニウム水溶液を加えて、
過剰の水素化物を分解し、稀塩酸を加えて、無機物を沈
澱させた。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶
媒を溜去して得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロ
マトグラフィー（ヘキサン／酢酸エチル）を用いて精製
して、トランス−４−（３−ヒドロキシブチル）−１−
［トランス−４−（３，４−ジフルオロフェニル）シク
ロヘキシル］シクロヘキサンの白色結晶１９．４ｇを得
た。
キシブチル）−１−［トランス−４−（３，４−ジフル
オロフェニル）シクロヘキシル］シクロヘキサンの合成 水素化アルミニウムリチウム２．２ｇをテトラヒドロフ
ラン（ＴＨＦ）３０ｍｌ中に懸濁した。これに（１−
ａ）で得られたトランス−４−（３，４−エポキシブチ
ル）−１−［トランス−４−（３，４−ジフルオロフェ
ニル）シクロヘキシル］シクロヘキサン２０ｇをＴＨＦ
６０ｍｌに溶解して、室温で６０分間で滴下した。更に
１時間攪拌した後、塩化アンモニウム水溶液を加えて、
過剰の水素化物を分解し、稀塩酸を加えて、無機物を沈
澱させた。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶
媒を溜去して得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロ
マトグラフィー（ヘキサン／酢酸エチル）を用いて精製
して、トランス−４−（３−ヒドロキシブチル）−１−
［トランス−４−（３，４−ジフルオロフェニル）シク
ロヘキシル］シクロヘキサンの白色結晶１９．４ｇを得
た。
【００５３】（１−ｃ） トランス−４−（３−フルオ
ロブチル）−１−［トランス−４−（３，４−ジフルオ
ロフェニル）シクロヘキシル］シクロヘキサンの合成 （１−ｂ）で得られたトランス−４−（３−ヒドロキシ
ブチル）−１−［トランス−４−（３，４−ジフルオロ
フェニル）シクロヘキシル］シクロヘキサン１１．０ｇ
をジクロロメタン３０ｍｌに溶解した。これを０℃に冷
却し、ジエチルアミノ三フッ化硫黄（ＤＡＳＴ）７．５
５ｇを１０分間で滴下した。更に、０℃で２時間、室温
で２時間攪拌した。反応物を飽和炭酸水素ナトリウム水
溶液中に注ぎ、有機層を分離し、更に水で洗滌した。無
水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を溜去し、得られ
た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーを用
いて精製して、トランス−４−（３−フルオロブチル）
−１−［トランス−４−（３，４−ジフルオロフェニ
ル）シクロヘキシル］シクロヘキサンの白色結晶３．７
ｇを得た。更にエタノールから再結晶させて精製し、そ
の相転移温度を測定したところ、融点は４９℃であり、
１１５．５℃までネマチック相を示し、それ以上の温度
で等方性液体相となった。
ロブチル）−１−［トランス−４−（３，４−ジフルオ
ロフェニル）シクロヘキシル］シクロヘキサンの合成 （１−ｂ）で得られたトランス−４−（３−ヒドロキシ
ブチル）−１−［トランス−４−（３，４−ジフルオロ
フェニル）シクロヘキシル］シクロヘキサン１１．０ｇ
をジクロロメタン３０ｍｌに溶解した。これを０℃に冷
却し、ジエチルアミノ三フッ化硫黄（ＤＡＳＴ）７．５
５ｇを１０分間で滴下した。更に、０℃で２時間、室温
で２時間攪拌した。反応物を飽和炭酸水素ナトリウム水
溶液中に注ぎ、有機層を分離し、更に水で洗滌した。無
水硫酸ナトリウムで乾燥した後、溶媒を溜去し、得られ
た粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーを用
いて精製して、トランス−４−（３−フルオロブチル）
−１−［トランス−４−（３，４−ジフルオロフェニ
ル）シクロヘキシル］シクロヘキサンの白色結晶３．７
ｇを得た。更にエタノールから再結晶させて精製し、そ
の相転移温度を測定したところ、融点は４９℃であり、
１１５．５℃までネマチック相を示し、それ以上の温度
で等方性液体相となった。
【００５４】ＩＲ、ＮＭＲ及びＭＳによる測定結果は以
下の通りであった。 ＩＲ（ＫＢｒ）：１６０５，１５１５，１４３０，１２
８５，１１１０，９４５，９３０，８６０，８３５，８
１０，７７０ｃｍ-1 ＮＭＲ：δ＝１．１（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝６Ｈｚ），１．１
５〜２．５（ｍ，２４Ｈ），４．９７（ｄｑ，１Ｈ，Ｊ
＝８４，６Ｈｚ），６．８〜７．２（ｍ，３Ｈ） ＭＳ：ｍ／ｅ＝３５２（Ｍ+）
下の通りであった。 ＩＲ（ＫＢｒ）：１６０５，１５１５，１４３０，１２
８５，１１１０，９４５，９３０，８６０，８３５，８
１０，７７０ｃｍ-1 ＮＭＲ：δ＝１．１（ｄ，３Ｈ，Ｊ＝６Ｈｚ），１．１
５〜２．５（ｍ，２４Ｈ），４．９７（ｄｑ，１Ｈ，Ｊ
＝８４，６Ｈｚ），６．８〜７．２（ｍ，３Ｈ） ＭＳ：ｍ／ｅ＝３５２（Ｍ+）
【００５５】（実施例２） 液晶組成物の調製 以下の組成からなるフェニルシクロヘキサン系の母体液
晶（Ａ）
晶（Ａ）
【００５６】
【化１３】
【００５７】（シクロヘキサン環はトランス配置を表わ
す。）を調製したところ、５４．５℃以下でネマチック
（Ｎ）相を示した。
す。）を調製したところ、５４．５℃以下でネマチック
（Ｎ）相を示した。
【００５８】その物性値およびこれを用いて作成したＴ
Ｎセルのしきい値電圧（Ｖth）は以下の通りであった。 誘電率異方性（Δε） ６．７ 屈折率異方性（Δｎ） ０．０９２ しきい値電圧（Ｖth） １．６０Ｖ
Ｎセルのしきい値電圧（Ｖth）は以下の通りであった。 誘電率異方性（Δε） ６．７ 屈折率異方性（Δｎ） ０．０９２ しきい値電圧（Ｖth） １．６０Ｖ
【００５９】この母体液晶（Ａ）８０％及び実施例１で
得られたＮｏ．１の化合物２０％からなる液晶組成物
（Ｍ−１）を調製した。この液晶組成物（Ｍ−１）のＮ
相の上限温度（ＴN-I）及びその物性値は以下の通りで
あった。
得られたＮｏ．１の化合物２０％からなる液晶組成物
（Ｍ−１）を調製した。この液晶組成物（Ｍ−１）のＮ
相の上限温度（ＴN-I）及びその物性値は以下の通りで
あった。
【００６０】Ｎ相の上限温度（ＴN-I） ６２．９℃ 誘電率異方性（Δε） ６．３ 屈折率異方性（Δｎ） ０．０９２ しきい値電圧（Ｖth） １．６３Ｖ
【００６１】このようにネマチック相の上限温度が約８
度も上昇しているにもかかわらず、そのしきい値電圧は
わずかしか上昇していない。また、誘電率異方性（Δ
ε）はわずかながら小さくなっており、前述の式（１）
から考えて、Ｎｏ．１の化合物の弾性定数（Ｋ）はかな
り小さいと考えられる。
度も上昇しているにもかかわらず、そのしきい値電圧は
わずかしか上昇していない。また、誘電率異方性（Δ
ε）はわずかながら小さくなっており、前述の式（１）
から考えて、Ｎｏ．１の化合物の弾性定数（Ｋ）はかな
り小さいと考えられる。
【００６２】また、この液晶組成物を低温で長時間放置
したが、析出等は全く観察されなかった。従って、Ｎ
ｏ．１の化合物は従来の液晶化合物との相溶性にも優れ
ていることが理解できる。
したが、析出等は全く観察されなかった。従って、Ｎ
ｏ．１の化合物は従来の液晶化合物との相溶性にも優れ
ていることが理解できる。
【００６３】（比較例）実施例２において、Ｎｏ．１の
化合物に代えて、これまで同様の目的に用いられてきた
化合物である式（Ｒ−１）
化合物に代えて、これまで同様の目的に用いられてきた
化合物である式（Ｒ−１）
【００６４】
【化１４】
【００６５】の化合物２０％及び前記母体液晶（Ａ）８
０％からなる液晶組成物（Ｎ−１）を調製した。この液
晶組成物（Ｎ−１）のＮ相の上限温度（ＴN-I）及びそ
の物性値は以下の通りであった。
０％からなる液晶組成物（Ｎ−１）を調製した。この液
晶組成物（Ｎ−１）のＮ相の上限温度（ＴN-I）及びそ
の物性値は以下の通りであった。
【００６６】Ｎ相の上限温度（ＴN-I） ７２．５℃ 誘電率異方性（Δε） ６．３ 屈折率異方性（Δｎ） ０．０９５ しきい値電圧（Ｖth） １．９１Ｖ
【００６７】このように、Ｎ相の上限温度は７２．５℃
と液晶組成物（Ｍ−１）に比べて高くなったものの、そ
のしきい値電圧（Ｖth）は液晶組成物（Ｍ−１）に比べ
るとかなり高い値となった。また、誘電率異方性（Δ
ε）は液晶組成物（Ｍ−１）と同程度であるので、式
（１）から、式（Ｒ−１）の化合物の弾性定数は本発明
のＮｏ．１の化合物に比べるとかなり大きいと考えられ
る。
と液晶組成物（Ｍ−１）に比べて高くなったものの、そ
のしきい値電圧（Ｖth）は液晶組成物（Ｍ−１）に比べ
るとかなり高い値となった。また、誘電率異方性（Δ
ε）は液晶組成物（Ｍ−１）と同程度であるので、式
（１）から、式（Ｒ−１）の化合物の弾性定数は本発明
のＮｏ．１の化合物に比べるとかなり大きいと考えられ
る。
【００６８】この結果から、一般式（Ｉ）の化合物は、
弾性定数が小さく、しきい値電圧（Ｖth）をあまり上昇
させずにネマチック液晶相上限温度を高くできる効果を
有することが明らかである。
弾性定数が小さく、しきい値電圧（Ｖth）をあまり上昇
させずにネマチック液晶相上限温度を高くできる効果を
有することが明らかである。
【００６９】
【発明の効果】本発明の一般式（Ｉ）で表わされる化合
物は、弾性定数が小さく、高い温度まで液晶相を示し、
ネマチック液晶として現在汎用されている母体液晶との
相溶性に優れているので、これに少量添加することによ
り、そのネマチック液晶温度範囲を高温域に拡大し、そ
れを用いた液晶セルのしきい値電圧（Ｖth）をあまり高
くしない。
物は、弾性定数が小さく、高い温度まで液晶相を示し、
ネマチック液晶として現在汎用されている母体液晶との
相溶性に優れているので、これに少量添加することによ
り、そのネマチック液晶温度範囲を高温域に拡大し、そ
れを用いた液晶セルのしきい値電圧（Ｖth）をあまり高
くしない。
【００７０】また、実施例にも示したように工業的にも
容易に製造でき、熱、光、水等に対し、化学的に安定で
あるので、各種液晶表示素子の材料として、非常に有用
である。
容易に製造でき、熱、光、水等に対し、化学的に安定で
あるので、各種液晶表示素子の材料として、非常に有用
である。
Claims (2)
- 【請求項１】 一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、Ｒは炭素原子数１〜５の直鎖状アルキル基を表
わし、Ｘはフッ素原子又は水素原子を表わす。）で表わ
される化合物。 - 【請求項２】 請求項１記載の一般式（Ｉ）で表わされ
る化合物を含有する液晶組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10988892A JPH05310617A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | ３−フルオロアルキルシクロヘキサン誘導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10988892A JPH05310617A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | ３−フルオロアルキルシクロヘキサン誘導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05310617A true JPH05310617A (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=14521709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10988892A Pending JPH05310617A (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | ３−フルオロアルキルシクロヘキサン誘導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05310617A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6505034B1 (en) * | 1999-12-20 | 2003-01-07 | Nokia Ip Inc. | Adaptive ARQ feedback bandwidth allocation |
-
1992
- 1992-04-28 JP JP10988892A patent/JPH05310617A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6505034B1 (en) * | 1999-12-20 | 2003-01-07 | Nokia Ip Inc. | Adaptive ARQ feedback bandwidth allocation |
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