JPH064621B2 - 1,3―ジオキサン誘導体 - Google Patents

1,3―ジオキサン誘導体

Info

Publication number
JPH064621B2
JPH064621B2 JP1109649A JP10964989A JPH064621B2 JP H064621 B2 JPH064621 B2 JP H064621B2 JP 1109649 A JP1109649 A JP 1109649A JP 10964989 A JP10964989 A JP 10964989A JP H064621 B2 JPH064621 B2 JP H064621B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
dioxane
trans
cis
crystal composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1109649A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02196782A (ja
Inventor
剛 帯川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to US07/500,985 priority Critical patent/US5026879A/en
Priority to EP90303186A priority patent/EP0395220B1/en
Priority to DE69016084T priority patent/DE69016084T2/de
Priority to KR1019900005860A priority patent/KR900016184A/ko
Publication of JPH02196782A publication Critical patent/JPH02196782A/ja
Publication of JPH064621B2 publication Critical patent/JPH064621B2/ja
Priority to HK102197A priority patent/HK102197A/xx
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示装置に用いられるネマチック液晶組成
物を構成する成分として有用な1,3−ジオキサン誘導
体に関するものである。
〔発明の概要〕
本発明は一般式 (上式中、Rは炭素原子数が1〜8の直鎖アルキル基を
示す。) で表わされる新規化合物であり、誘電率の異方性(Δ
ε)が正で大きく、しかも屈折率の異方正(Δn)が小
さい特徴を有する。したがって、本発明の化合物(1)
をネマチック液晶組成物の成分として用いることにより
駆動電圧が低く、しかも視角範囲が広い高時分割駆動が
可能な液晶表示装置を提供することができる。
〔従来の技術〕
液晶表示装置に用いられる液晶相にはコレステリック
相、スメクチック相およびネマチック相があり、これら
の液晶相の電気光学効果を利用した様々な表示方式があ
る。また、ネマチック相を用いた液晶表示装置が最も普
及しており、その表示方式には動的散乱型、ゲスト−ホ
スト型、ねじれネマチック型(TN型)、スーパーツイ
ステツドネマチック型(STN型)、スーパーツイステ
ッド複屈折型(SBE型)等がある。そして、これらを
作動させる駆動方式にはスタティック駆動方式、時分割
駆動方式(単純マトリックス駆動方式)、アクティブマ
トリックス駆動方式、2周波駆動方式等が用いられてい
る。従来、液晶表示装置、特にTN型、STN型等は小
型・薄型化が可能であり、駆動電圧が低く、消費電力が
極端に小さく、受光素子であることから長時間使用して
も目が疲れない等の長所を有する。そこで、これらの特
徴を生かして従来よりウォッチ、電卓、オーディオ機
器、自動車のダッシュボード、電話機、各種計測器等に
広く用いられ、最近ではワードプロセッサーやパーソナ
ルコンピューターのディスプレイ、液晶テレビ等の画素
数が非常に多い表示装置に応用されつつあり、CRTに
代る表示装置として注目されている。このように広範囲
に応用されている液晶表示装置に用いられている液晶材
料、特にTN型又はSTN型の表示方式に用いられるネ
マチック液晶材料には用途に応じて種々の特性が要求さ
れるが、それらの諸特性をまとめると以下のようにな
る。
1.着色がなく、光、熱、電気的、化学的に安定である
こと。
2.ネマチック温度範囲ができるだけ広いこと。
3.電圧−輝度特性のしきい値電圧(Vth)ができる
だけ低く、しかもその温度依存性が小さいこと。
4.視角範囲が広いこと。
5.電気光学的な応答速度が速いこと。
これらの特性のうち、1の特性を満足する化合物は非常
に数多く知られているが、2〜5の特性を単一成分の液
晶化合物で満足するものは現在のところ知られていな
い。そこで、実用的には複数種類の液晶化合物又はその
類似化合物を適当に混合した液晶組成物を用いて目的を
達しているのが現状である。ここで、液晶類似化合物と
はその化合物の分子形状が液晶化合物に似ているが液晶
相を発現しない化合物をいい、液晶組成物を作る場合に
しばしば用いられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
液晶表示装置においては電源又は高時分割駆動の場合に
は駆動用ICの耐圧に制約があるため駆動電圧はできる
だけ低いことが望まれる。この駆動電圧はVthで代表
されるので、Vthをできるだけ低くすれば良いことに
なる。Vthを下げるにはΔεが正でできるだけ大きな
化合物を混合しているが、従来この目的で用いられる化
合物、例えば (ここで、Rは直鎖のアルキル基又はアルコキシ基を示
す。) は液晶組成物のVthを下げるのには有効であるが、Δ
nが大きい。ところで、4の視角範囲は液晶分子のプレ
チルトに起因するものであり、Δnが小さいほど視角範
囲は広くなることが知られている。したがって、上記の
化合物はΔnが大きいので、視角範囲を狭めてしまう欠
点を有していた。
そこで、本発明の目的はVthが低く、しかもΔnが小
さなネマチック液晶組成物を得るのに有用な化合物を提
供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の1,3−ジオキサン誘導体は、一般式が、 (上式中、Rは炭素原子が1〜8の直鎖アルキル基を示
す。) で表わされることを特徴とする。
また(1)式において1,3−ジオキサン環のトランス
配置であるものが60%以上含まれることを特徴とす
る。
さらに、(1)式において1,3−ジオキサン環がトラ
ンス配置であることを特徴とする。
本発明の一般式、 (上式中、Rは炭素原子数が1〜8の直鎖アルキル基を
示す。)で表わされる1,3−ジオキサン誘導体であ
り、次の製造方法で合成できる。
(上式中、Rは炭素原子数が1〜8の直鎖アルキル基を
示す。) 工程1、ブロモアルカン(2)とマロン酸ジエチル
(3)をエタノール中でナトリウムエトキシドを用いて
反応させアルキルマロン酸ジエチル(4)を得る。
工程2、アルキルマロン酸ジエチル(4)をTHF中で
リチウムアルミニウムハライドで還元して2−アルキル
プロパン−1,3−ジオール(5)を得る。
工程3、2−アルキルプロパン−1,3−ジオールと
3,4−ジフルオロベンズアルデヒドを水と共沸する溶
媒たとえば、塩化メチレン、クロロホルム、ベンゼン、
トルエン等に溶解し、p−トルエンスルホン酸、硫酸、
H型陽イオン交換樹脂等を触媒に用いて、水分分離器で
生成した水を除きながら、本発明の1,3−ジオキサン
誘導体(1)を得る。
ここで得られた1,3−ジオキサン誘導体は1,3−ジ
オキサン環がトランス体であるものとシス体であるもの
の混合物であり、その生成比率は反応温度、反応時間、
溶媒の種類等の要因により変化するが、一般にトランス
体の方が生成比率が高くなる。また、本来ならば、トラ
ンス体のみを用いるのが理想であるが、シス体の分離が
困難であるため、実用的にはトランス体とシス体の混合
物を用いることとなるが、シス体の許容比率等について
は実施例で述べる。
〔実施例〕
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。
実施例1 5−ペンチル−2−(3′,4′−ジフルオロフェニ
ル)−1,3−ジオキサン(トランス体とシス体の混合
物)の製造方法。
工程1 無水エタノール500cm3に金属ナトリウム2
3g(1.0モル)を溶解し、マロン酸ジエチル160
g(1.0モル)と1−ブロモペンタン151g(1.
0モル)を加え、撹拌しながら7時間還流した。反応物
を室温に冷却し、生成したNaBrを瀘別し瀘液中のエ
タノールを蒸留して除いた。残液をクロロホルム500
cm3に溶解し、水、5%塩酸、水の順序で洗浄し、クロ
ロホルムを蒸留して除いた。残った油状物質を減圧蒸留
(b.p.103℃/3Torr)してペンチルマロン
酸ジエチル193g(0.84モル)を得た。
工程2 無水のテトラヒドロフラン(THF)420cm
3にリチウムアルミニウムハライド35g(0.92モ
ル)を分散し、撹拌しながらペンチルマロン酸ジエチル
193g(0.84モル)をTHFがおだやかに還流す
る程度の速さで滴下し、撹拌下に3時間還流した。反応
物を水冷し、水10%を含有したTHFを発泡しなくな
るまで加え、濃塩酸500cm3を加えた。油層を分離
し、水層をエーテル200cm3で3回抽出し、油層と合
したエーテル層を飽和食塩水で洗浄した。エーテル層を
無水硫酸ナトリウムで乾燥し、エーテルを蒸留して除い
た。残液を減圧蒸留((b.p.120℃/2Tor
r)して2−ペンチルプロパン−1,3−ジオール83
g(0.57モル)を得た。
工程3 2−ペンチルプロパン−1,3−ジオール83
g(0.57モル)と3,4−ジフルオロベンズアルデ
ヒド(アルドリッチ社製)81g(0.57モル)とp
−トルエンスルホン酸4.9g(0.02モル)をベン
ゼン285cm3に溶解し、水分分離器をとりつけて生成
した水を除きながら5時間還流した。反応液を水、5%
NaHCO水溶液、水の順序で洗浄し、ベンゼンを蒸
留して除いた。残った油状物質の減圧蒸留(b.p.1
40℃/3.5Torr)して5−ペンチル−2−
(3′,4′−ジフルオロフェニル)−1,3−ジオキ
サンのトランス体とシス体の混合物(混合比はトランス
体:シス体=80:20)121g(0.45モル)を
得た。この混合物は室温で等方性であつた。
同様にして 5−エチル−2−(3′,4′−ジフルオロフェニル)
−1,3−ジオキサン(トランス:シス=70:30)
b.p.110℃/3mmHg 5−プロピル−2−(3′,4′−ジフルオロフェニ
ル)−1,3−ジオキサン(トランス:シス=75:2
5)b.p.120℃/3mmHg 5−ブチル−2−(3′,4′−ジフルオロフェニル)
−1,3−ジオキサン(トランス:シス=77:23)
b.p.128℃/3mmHg 5−ヘキシル−2−(3′,4′−ジフルオロフェニ
ル)−1,3−ジオキサン(トランス:シス=81:1
9)b.p.150℃/4mmHg 5−ヘプチル−2−(3′,4′−ジフルオロフェニ
ル)−1,3−ジオキサン(トランス:シス=81:1
9)b.p.164℃/4mmHg 5−オクチル−2−(3′,4′−ジフルオロフェニ
ル)−1,3−ジオキサン(トランス:シス=80:2
0)b.p.173℃/3mmHg を製造した。これらの混合物は室温で等方性液体であっ
た。
実施例2 5−ペンチル−2−(3′,4′−ジフルオロフェニ
ル)−1,3−ジオキサン製造における溶媒の効果。
実施例1の工程1、2で得られた2−ペンチルプロパン
−1,3−ジオール11.8g(0.10モル)と3、
4−ジフルオロベンズアルデヒド14.2g(0.10
モル)とp−トルエンスルホン酸0.9g(0.005
モル)をそれぞれ塩化メチレン(b.p.40℃)、ク
ロロホルム(b.p.60℃)、トルエン(b.p.1
11℃)に溶解し、実施例1の工程3と同様にして5−
ペンチル−2−(3′,4′−ジフルオロフェニル)−
1,3−ジオキサンの混合物を製造した。それぞれの溶
媒における収率とトランス体とシス体の比率を第1表に
示した。したがって、第1表の結 果と実施例1においてアルキル基が短くなるとシス体の
生成比率が増加することを考慮しても、実用的にはトラ
ンス体が60%以上の本発明の混合物を得ることができ
る。
実施例3 実施例1で得られた混合物からトランス体のみを分離す
ることを試みた。まず、再結晶により分離しようとした
が結晶が析出せず、再結晶による分離はできなかった。
そこで、分取液体クロマトグラフ(日立655形)とC
18タイプで粒径7μmの直径5cm長さ25cmの逆
相カラム(メルク社製)を用い、溶媒としてメタノー
ル:水=85:15を用いて分離した。しかし、この方
法によってもR=Cの化合物は分離できなかっ
た。第2表にトランス−5−アルキル−2−(3′,
4′−ジフルオロフェニル)−1,3−ジオキサンの融
点(m.p.)を示した。
実施例4 実施例3で分離した5-ペンチル-2(3′,4′ジフルオ
ロフェニル)-1,3-ジオキサンのシス体とトランス体を
それぞれ20:80,40:60,60:40,80:20の比率で混合し
た。これらとシス体とトランス体の6種類のサンプルを
市販の液晶組成物ZLI-1565(メルク社)に10重量%ず
つ混合した液晶組成物それぞれA−100,A−80,
A−60,A−40,A−20,A−0を作った(Aの
次の数字はトランス体の含有率を表す)。これらの組成
物のネマチック相−等方性液体転移点(N−I点)を測
定した結果を第3表に示した。実施例3において、分取
液体クロマトグラフによりトラ ンス体の分離を行ったが、実用的には分取液体クロマト
グラフで分離することはコスト的にも製造量的にも困難
である。したがって、実用可能な液晶組成物を作るため
には製造したときのシス体とトランス体の混合物をその
まま用いる必要がある。しかし、第3表からわかるよう
にシス体があまり多量に含まれるとN−I点が下がって
しまう。実用的にはN−I点は最低でも50℃は必要と
されるので、シス体の含有比率は40%以下、即ちトラ
ンス体が60%以上含まれることが望ましい。
応用例 市販の液晶組成物ZLI−1565の90重量%の本発
明の化合物 のトランス体とトランス体とシス体の混合物(トラン
ス:シス=80:20)をそれぞれ10重量%混合した
液晶組成物〔1〕、〔2〕を作った。また比較 液晶組成物〔1〕 ZLI−1565 90重量% 液晶組成物〔2〕 ZLI−1565 90重量% (トランス:シス=80:20)のために、 をそれぞれ10重量%混合した液晶組成物〔比較1〕、
〔比較2〕を作った。これらの組成物の屈折率の異方性
(Δn)を測定した。次に厚さ8μmのTN型セルに封
入し交流スタテ 液晶組成物〔比較1〕 ZLI−1565 90重量% 液晶組成物〔比較2〕 ZLI−1565 90重量% ィック駆動で25℃の電圧−輝度特性を測定ししきい値
電圧Vht(輝度が10%となるときの電圧)を求め
た。これらの結果を第4表にまとめた。
〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明の化合物を従来の液晶組成物
と混合することにより屈折率の異方性が小さく、しかも
駆動電圧が低い液晶組成物が得られることがわかった。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 (上式中、Rは炭素原子数が1〜8の直鎖アルキル基を
    示す。) で表わされることを特徴とする1,3−ジオキサン誘導
    体。
  2. 【請求項2】請求項1記載の(1)式において1,3−
    ジオキサン環のトランス配置であるものが60%以上含
    まれることを特徴とする1,3−ジオキサン誘導体。
  3. 【請求項3】請求項1記載の(1)式において1,3−
    ジオキサン環がトランス配置であることを特徴とする
    1,3−ジオキサン誘導体。
JP1109649A 1988-10-31 1989-04-28 1,3―ジオキサン誘導体 Expired - Fee Related JPH064621B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/500,985 US5026879A (en) 1989-04-28 1990-03-20 1,3-dioxane derivatives and composition including same
EP90303186A EP0395220B1 (en) 1989-04-28 1990-03-26 1,3-dioxane derivative
DE69016084T DE69016084T2 (de) 1989-04-28 1990-03-26 1,3-Dioxanederivate.
KR1019900005860A KR900016184A (ko) 1989-04-28 1990-04-26 1, 3-디옥산 유도체
HK102197A HK102197A (en) 1989-04-28 1997-06-26 1,3-dioxane derivative

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27500088 1988-10-31
JP63-275000 1988-10-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02196782A JPH02196782A (ja) 1990-08-03
JPH064621B2 true JPH064621B2 (ja) 1994-01-19

Family

ID=17549497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1109649A Expired - Fee Related JPH064621B2 (ja) 1988-10-31 1989-04-28 1,3―ジオキサン誘導体

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH064621B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4759949B2 (ja) * 2004-07-29 2011-08-31 Dic株式会社 2−ナフチル−1,3−ジオキサン誘導体
JP4779493B2 (ja) * 2005-07-28 2011-09-28 Dic株式会社 2−ナフチル−1,3−ジオキサン誘導体

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02196782A (ja) 1990-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5061400A (en) Liquid crystal compounds
JPH064621B2 (ja) 1,3―ジオキサン誘導体
US5026879A (en) 1,3-dioxane derivatives and composition including same
JP3797435B2 (ja) 5−置換アルコキシベンゼン誘導体
JPH05140043A (ja) ターフエニル誘導体及びそれを含有する液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子
JPH0525068A (ja) ターフエニル誘導体及びそれを含有する液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子
JP3360314B2 (ja) フルオロトラン誘導体
JP3797436B2 (ja) 光学活性化合物
JP3716436B2 (ja) 5−置換アルキルベンゼン誘導体
JPH0629262B2 (ja) ピリミジン誘導体
EP0390329A1 (en) Pyrimidine derivative
JPH061727A (ja) フェニルシクロヘキサン誘導体及びそれを含有する液晶組成物及びその液晶組成物を用いた液晶表示素子
JP3642345B2 (ja) (フルオロアルケニル)ベンゼン誘導体
JPH0499739A (ja) シクロヘキセンフツ素化合物
JP3433756B2 (ja) ジフルオロシクロプロパン誘導体
JP3613806B2 (ja) フェニルビシクロヘキサン誘導体
JP2000026352A (ja) 光学活性化合物
JP3506257B2 (ja) ジフルオロシクロプロパン誘導体
JP3797433B2 (ja) ベンジル(5−置換フェニル)エーテル誘導体
JP4752083B2 (ja) 液晶組成物
JP3298256B2 (ja) トラン誘導体及びそれを含有する液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子
JP3668991B2 (ja) アルキルベンゼン誘導体
JPH0558981A (ja) ターフエニル誘導体及びそれを含有する液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子
JPH06206836A (ja) フルオロアルキルシクロヘキサン誘導体
JP3296007B2 (ja) トラン誘導体及びそれを含有する液晶組成物及びそれを用いた液晶表示素子

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees