JPH0686416B2

JPH0686416B2 - 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素子

Info

Publication number: JPH0686416B2
Application number: JP2288006A
Authority: JP
Inventors: 周平山田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1989-11-29
Filing date: 1990-10-25
Publication date: 1994-11-02
Anticipated expiration: 2009-11-02
Also published as: JPH04128258A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電気光学的表示材料として用いられる新規なト
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
いた液晶素子に関する。

〔発明の概要〕

本発明は一般式（上式中、Ｒは炭素原子数が１〜10の直鎖アルキル基を
示し、Ａは単結合、のいずれかを示し、Ｘは水素又はフッ素を表わす。又、
シクロヘキサン環はトランス配置である）を表わされる
新規な化合物、及びそれを含有する液晶組成物である。
本発明の化合物は以下に示す特徴を有する。

1.誘電率の異方性（以下Δεという）が正で非常に大き
い。

2.複屈折の異方性（以下Δｎという）が大きい。

3.1−ｃ、１−ｄ、１−ｅ、１−ｆの化合物について
は、ネマチック−等方性液体転移点（以下Ｎ−Ｉ点とい
う）が高い。

したがって、本発明の化合物（１）を含有する液晶組成
物を用いることにより以下に示す特徴を有する液晶表示
装置の提供ができる。

1.駆動電圧が低い。

2.応答速度が速い。

3.実用温度範囲が広い。

〔従来の技術〕

液晶表示装置は液晶の持つ電気光学効果を利用したもの
であり、これに用いられる液晶相にはネマチック相、コ
レステリック相、スメクチック相がある。そして現在最
も広く用いられる表示方式はネマチック相を利用したね
じれネマチック（以下TNという）型である。

液晶表示装置は 1.小型でしかも薄くできる。

2.駆動電圧が低く、かつ消費電力が小さい。

3.受光素子であるため長時間使用しても目が疲れない。

等の長所を持つことから、従来よりウォッチ、電卓、オ
ーディオ機器、各種計測機、自動車のダッシュボード等
に応用されている。特に最近ではパーソナルコンピュー
ターやワードプロセッサーのディスプレイさらには白黒
またはカラーのポケットテレビなどの画素数の大変多い
表示にも応用され、CRTに代わる表示装置として注目を
集めている。このように液晶表示装置は多方面に応用さ
れており、今後さらにその応用分野は拡大していくと考
えられる。これに伴ない液晶材料に要求される特性も変
化していくと思われるが、以下に示した特性は基本的な
もので必要不可欠である。

1.着色がなく、熱、光、電気的、化学的に安定であるこ
と。

2.実用温度範囲が広いこと。

3.電気光学的な応答速度が速いこと。

4.駆動電圧が低いこと。

5.電圧−光透過率特性の立ち上がりが急峻であり、また
そのしきい値電圧（以下V_thという）の温度依存性が小
さいこと。

6.視角範囲が広いこと。

〔発明が解決しようとする課題〕

これらの特性のうち、１の特性を満足する液晶は数多く
知られているが、２以下の特性を単一成分で満足させる
液晶化合物は知られていない。そこでこれらの特性を得
るために数種類のネマチック液晶化合物または非液晶化
合物を混合した液晶組成物を用いている。

このうちで２の特性を満足させるために一般的には比較
的低分子量で結晶−ネマチック転移点（以下Ｃ−Ｎ点と
いう）または融点が室温付近の液晶化合物と、高分子量
でＮ−Ｉ点が200℃以上である液晶化合物が用いられて
おり、実用温度範囲の広い液晶組成物を得るためには、
できるだけＮ−Ｉ点の高い液晶化合物が必要となる。

また３の特性を満足させるためには、応答速度（以下τ
という）と粘性係数（以下ηという）とセルギャプ（以
下ｄという）との間には次の関係があり、応答速度を速
くするためにはｄを小さく τ∝ηd² する必要がある。ところで実用的に使用されるセルで
は、セル外観を損なう原因となるセル表面での干渉縞の
発生を防止するために、Δｎ・ｄの値が一定値に設定さ
れているから、結局Δｎの大きな材料を使用することに
より、ｄの値を小さくでき、応答速度を速めることがで
きる。

さらに４の特性を満足させるためには、しきい値電圧を
下げなければいけないが、V_thと弾性定数（以下Ｋとい
う）とΔεとの間には次の関係が V_th∝（K/Δε）^1/2 ありV_thを下げるにはΔεが大きくＫが小さい液晶化合
物が必要になる。

そこで本発明はこのような実情における要請に応じるも
のであり、その目的は他の一種または二種以上のネマチ
ック液晶化合物または非液晶化合物と混合することによ
り、しきい値電圧が低く、Δｎの値が大きくさらに実用
温度範囲の広い液晶組成物を得ることができる新規な液
晶化合物を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は一般式（上式中、Ｒは炭素原子数が１〜10の直鎖アルキル基を
示し、Ａは単結合、のいずれかを示し、Ｘは水素又はフッ素を表わす。又、
シクロヘキサン環はトランス配置である）で表わされる
新規な化合物、及びそれを含有する液晶組成物である。
本発明の化合物（１）は次の製造方法により得ることが
できる。

工程１）化合物（２）をジクロロメタン中で四臭化炭素
とトリフェニルホスフィンと反応させ化合物（３）を得
る。

工程２）化合物（３）をテトラヒドロフラン中でブチル
リチウムと反応させ化合物（４）を得る。

工程３）化合物（５）を酢酸中で一塩化ヨウ素と反応さ
せ化合物（６）を得る。

工程４）化合物（６）又は化合物（７）を酢酸中で亜硝
酸ナトリウムと硫酸で反応させジアゾニウム塩にした
後、硫酸とシアン化カリウムで反応させ化合物（８）を
得る。

工程５）化合物（４）と化合物（８）をN,N−ジメチル
ホルムアミド中ビス（トリフェニルホスフィン）パラジ
ウム（II）クロライド、ヨウ化第一銅、ジエチルアミン
の存在下で反応させ化合物（１）を得る。

〔実施例〕以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。

実施例１（化合物１−ａの合成）４−プロピル−３′−フルオロ−４′−シアノトランの
製造工程１）ジクロロメタン180ml中へ四臭化炭素60gを溶解
し、０℃以下でトリフェニルホスフィン93gを加えた。
次に４−プロピルベンズアルデヒド22gをジクロロメタ
ン150mlに溶解し１時間かけて滴下した。その後、室温
で１時間撹拌した。反応終了後ジクロロメタンを留去
し、残渣にヘキサン550mlを加えた。結晶を濾別し、さ
らにヘキサンで３回洗った。濾液のヘキサンを留去し残
渣に少量のヘキサンを加え、結晶を濾過し、濾液のヘキ
サンを留去した。残渣を減圧蒸留（120〜130℃/4mmHg）
し、４−プロピル−β，β−ジブロモスチレン27gを得
た。

工程２）窒素気流下でテトラヒドロフラン44ml中へ４−
プロピル−β，β−ジブロモスチレン27gを溶解し、−7
8℃に冷却した。その中へブチルリチウムヘキサン溶液
（1.6mol/l）200mlを１時間かけて滴下した。その後室
温で１時間30分撹拌した。反応終了後、水200mlを加
え、クロロホルムで抽出し、水洗を３回行なった。クロ
ロホルムを留去後、減圧蒸留（70〜75℃/20mmHg）し、
４−プロピルフェニルアセチレン3.5gを得た。

工程４）亜硝酸ナトリウム27gを硫酸205ml中へ溶解し、
10℃以下に冷却後、酢酸238mlを加え、20〜25℃におい
て２−フルオロ−４−ヨウ化アニリン65gを加え、その
後１時間撹拌した。硫酸銅五水和物83gを水205mlに溶解
し、その中へ氷140gを入れた。さらに水200mlにシアン
化カリウム88gを溶かした溶液、炭酸水素ナトリウム500
g、ベンゼン200mlを加えた。その中へジアゾニウム塩硫
酸溶液を加えた。室温で３時間撹拌後、水酸化ナトリウ
ム水溶液を加え結晶を溶解した。クロロホルムで抽出
後、10％水酸化ナトリウム溶液、水でそれぞれ３回づつ
洗浄した。クロロホルムを留去後、残渣をヘキサンで抽
出しヘキサンを留去。残渣を減圧蒸留（95〜100℃/15mm
Hg）し、さらにメタノール中より再結晶し、１−シアノ
−２−フルオロ−４−ヨウ化ベンゼン20gを得た。

工程５）N,N−ジメチルホルムアミド14mlに１−シアノ
−２−フルオロ−４−ヨウ化ベンゼン2.1gを溶かし、そ
の中へビス（トリフェニルフォスフィン）パラジウム
（II）クロライド3mg、ヨウ化第一銅13mgを加えた。そ
の後工程２で得られた４−プロピルフェニルアセチレン
1.2gを加えた後、50〜60℃で0.5時間反応させた。反応
終了後９％塩酸35mlを反応液に加え、クロロホルムで抽
出後、水洗を３回行ないクロロホルムを留去した。残渣
をシリカゲル−クロロホルムカラムクロマトグラフィー
で精製後、アセトン、メタノールの混合溶媒中より再結
晶を行ない、４−プロピル−３′−フルオロ−４′−シ
アノトラン0.5g得た。この化合物の融点（以下Ｃ−Ｉ点
という）は67.2℃であった。

同様の方法で以下の化合物を合成した。

４−メチル−３′−フルオロ−４′−シアノトラン４−エチル−３′−フルオロ−４′−シアノトラン４−ブチル−３′−フルオロ−４′−シアノトラン４−ペンチル−３′−フルオロ−４′−シアノトラン４−ヘキシル−３′−フルオロ−４′−シアノトランＣ−Ｉ点 63.8℃ ４−ヘプチル−３′−フルオロ−４′−シアノトラン４−オクチル−３′−フルオロ−４′−シアノトラン４−ノニル−３′−フルオロ−４′−シアノトラン４−デシル−３′−フルオロ−４′−シアノトラン実施例２（化合物１−ｂの合成）４−プロピル−３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノト
ランの製造工程１）ジクロロメタン180ml中へ四臭化炭素60gを溶解
し、０℃以下でトリフェニルホスフィン93gを加えた。
次に４−プロピルベンズアルデヒド22gをジクロロメタ
ン150mlに溶解し１時間かけて滴下した。その後、室温
で１時間撹拌した。反応終了後ジクロロメタンを留去
し、残渣にヘキサン500mlを加えた。結晶を濾別し、さ
らにヘキサンで３回洗った。濾液のヘキサンを留去し、
残渣に少量のヘキサンを加え、結晶を濾過し、濾液のヘ
キサンを留去した。残渣を減圧蒸留（120〜130℃/4mmH
g）し、４−プロピル−β，β−ジブロモスチレン27gを
得た。

工程３）2,6−ジフルオロアニリン60gを酢酸180mlに溶
解した。その中へ一塩化ヨウ素75gを酢酸48mlに溶した
溶液を滴下し、その後80℃で２時間撹拌した。反応液を
水中へあけ析出した結晶を濾過、水洗を行なった。メタ
ノール中より再結晶を行ない、減圧蒸留（125℃/22mmH
g）をし、もう一度メタノール中より再結晶し、2,6−ジ
フルオロ−４−ヨウ化アニリン57gを得た。

工程４）亜硝酸ナトリウム12gを硫酸91ml中へ溶解し、1
0℃以下に冷却後、酢酸100mlを加え、20〜25℃において
2,6−ジフルオロ−４−ヨウ化アニリン39gを加え、その
後１時間撹拌した。硫酸銅五水和物37gを水91mlに溶解
し、その中へ氷62gを入れた。さらに水92mlにシアン化
カリウム39gを溶かした溶液、炭酸水素ナトリウム221
g、ベンゼン91mlを加えた。その中へジアゾニウム塩硫
酸溶液を加えた。室温で３時間撹拌後、水酸化ナトリウ
ム水溶液を加え、結晶を溶解した。クロロホルムで抽出
後、10％水酸化ナトリウム溶液、水でそれぞれ３回づつ
洗浄した。クロロホルムを留去後、残渣をヘキサンで抽
出しヘキサンを留去。残渣をメタノール中より再結晶
し、1,3−ジフルオロ−２−シアノ−５−ヨウ化ベンゼ
ン6.7gを得た。

工程５）N,N−ジメチルホルネアミド35mlに1,3−ジフル
オロ−２−シアノ−５−ヨウ化ベンゼン5.6gを溶かし、
その中へビス（トリフェニルフォスフィン）パラジウム
（II）クロライド7.3mg、ヨウ化第一銅34mgを加えた。
その後工程２で得られた４−プロピルフェニルアセチレ
ン3gを加えた後、50〜60℃で0.5時間反応させた。反応
終了後９％塩酸35mlを反応液に加え、クロロホルムで抽
出後、水洗を３回行ないクロロホルムを留去した。残渣
をシリカゲル−クロロホルムカラムクロマトグラフィー
で精製後、アセトン、メタノールの混合溶媒中より再結
晶を行ない、４−プロピル−３′,5′−ジフルオロ−
４′−シアノトラン1.6g得た。この化合物の融点（以下
Ｃ−Ｉ点という）は83.3℃であった。

同様の方法で以下の化合物を合成した。

４−メチル−３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトラ
ン４−エチル−３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトラ
ン４−ブチル−３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトラ
ンＣ−Ｉ点 69.5℃ ４−ペンチル−３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノト
ラン４−ヘキシル−３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノト
ランＣ−Ｉ点 50.2℃ ４−ヘプチル−３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノト
ラン４−オクチル−３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノト
ラン４−ノニル−３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトラ
ン４−デシル−３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトラ
ン実施例３（化合物１−ｃの合成）４−（４″−ブチルフェニル）−３′−フルオロ−４′
−シアノトランの製造工程１）ジクロロメタン185ml中へ四臭化炭素60gを溶解
し、０℃以下でトリフェニルホスフィン100gを加えた。
次に４′−ブチルビフェニル−４−イルアルデヒド22g
をジクロロメタン93mlに溶解し１時間かけて滴下した。
その後、室温で１時間撹拌した。反応終了後ジクロロメ
タンを留去し残渣にヘキサン500mlを加えた。結晶を濾
別し、さらにヘキサンで３回洗った。濾液のヘキサンを
留去し、残渣に少量のヘキサンを加え、結晶を濾過し、
濾液のヘキサンを留去した。残渣をヘキサン中より再結
晶し４−（４′−ブチルフェニル）−β，β−ジブロモ
スチレン9.6gを得た。

工程２）窒素気流下てテトラヒドロフラン50ml中へ４−
（４′−ブチルフェニル）−β，β−ジブロモスチレン
9.6gを溶解し、−78℃に冷却した。その中へブチルリチ
ウムヘキサン溶液（1.6mol/l）100mlを１時間かけて滴
下した。その後室温で１時間30分撹拌した。反応終了
後、水500mlを加え、クロロホルムで抽出し、水洗を３
回行なった。クロロホルムを留去後、溶媒を完全に除
き、４′−ブチルビフェニル−４−イルアセチレン5gを
得た。

工程４）亜硝酸ナトリウム27gを硫酸205ml中へ溶解し、
10℃以下に冷却後、酢酸238mlを加え、20〜25℃におい
て２−フルオロ−４−ヨウ化アニリン65gを加え、その
後１時間撹拌した。硫酸銅五水和物82.5gを水20.5mlに
溶解しその中へ氷140gを入れた。さらに水207mlにシア
ン化カリウム88gを溶かした溶液、炭酸水素ナトリウム5
00g、ベンゼン206mlを加えた。その中へジアゾニウム塩
硫酸溶液を加えた。室温で３時間撹拌後、水酸化ナトリ
ウム水溶液を加え結晶を溶解した。クロロホルムで抽出
後、10％水酸化ナトリウム溶液、水でそれぞれ３回づつ
洗浄した。クロロホルムを留去後、残渣を減圧蒸留（95
〜100℃/15mmHg）しさらにメタノール中より再結晶し、
１−シアノ−２−フルオロ−４−ヨウ化ベンゼン20gを
得た。

工程５）N,N−ジメチルホルムアミド15mlに１−シアノ
−２−フルオロ−４−ヨウ化ベンゼン2.1gを溶かし、そ
の中へビス（トリフェニルフォスフィン）パラジウム
（II）クロライド3mg、ヨウ化第一銅14mgを加えた。そ
の後工程２で得られた４′−ブチルビフェニル−４−イ
ルアセチレン2gを加えた後、50〜60℃で0.5時間反応さ
せた。反応終了後９％塩酸35mlを反応液に加え、クロロ
ホルムで抽出後、水洗を３回行ないクロロホルムを留去
した。残渣をシリカゲル−クロロホルムカラムクロマト
グラフィーで精製後、アセトン、メタノールの混合溶媒
中より再結晶を行ない４−（４″−ブチルフェニル）−
３′−フルオロ−４′−シアノトラン0.4gを得た。この
化合物のＣ−Ｎ点は99.4℃であり、Ｎ−Ｉ点は214.5℃
であった。

同様の方法で以下の化合物を合成した。

４−（４″−メチルフェニル）−３′−フルオロ−４′
−シアノトラン４−（４″−エチルフェニル）−３′−フルオロ−４′
−シアノトラン４−（４″−プロピルフェニル）−３′−フルオロ−
４′−シアノトランＣ−Ｎ点129.4℃ Ｎ−Ｉ点232.8℃ ４−（４″−ペンチルフェニル）−３′−フルオロ−
４′−シアノトラン４−（４″−ヘキシルフェニル）−３′−フルオロ−
４′−シアノトランＣ−Ｎ点 64.2℃ N−Ｉ点 198.4℃ ４−（４″−ヘプチルフェニル）−３′−フルオロ−
４′−シアノトランＣ−Ｎ点 72.5℃ N−Ｉ点 190.3℃ ４−（４″−オクチルフェニル）−３′−フルオロ−
４′−シアノトラン４−（４″−ノニルフェニル）−３′−フルオロ−４′
−シアノトラン４−（４″−デシルフェニル）−３′−フルオロ−４′
−シアノトラン実施例４（化合物１−ｄの合成）４−（４″−ブチルフェニル）−３′,5′−ジフルオロ
−４′−シアノトランの製造工程１）ジクロロメタン185ml中へ四臭化炭素60gを溶解
し、０℃以下でトリフェニルホスフィン100gを加えた。
次に４′−ブチルビフェニル−４−イルアルデヒド22g
をジクロロメタン93mlに溶解し１時間かけて滴下した。
その後、室温で１時間撹拌した。反応終了後ジクロロメ
タンを留去し残渣にヘキサン500mlを加えた。結晶を濾
別し、さらにヘキサンで３回洗った。濾液のヘキサンを
留去し、残渣に少量のヘキサンを加え、結晶を濾過し、
濾液のヘキサンを留去した。残渣をヘキサン中より再結
晶し４−（４′−ブチルフェニル）−β，β−ジブロモ
スチレン9.6gを得た。

工程２）窒素気流下でテトラヒドロフラン50ml中へ４−
（４′−ブチルフェニル）−β，β−ジブロモスチレン
9.6gを溶解し、−78℃に冷却した。その中へブチルリチ
ウムヘキサン溶液（1.6mol/l）100mlを１時間かけて滴
下した。その後室温で１時間30分撹拌した。反応終了
後、水500mlを加え、クロロホルムで抽出し、水洗を３
回行なった。クロロホルムを留去後、溶媒に完全に除
き、４′−ブチルビフェニル−４−イルアセチレン5gを
得た。

工程３）実施例２と同様の方法で2,6−ジフルオロ−４
−ヨウ化アニリンを得た。

工程４）実施例２と同様の方法で1,3−ジフルオロ−２
−シアノ−５−ヨウ化ベンゼンを得た。

工程５）N,N−ジメチルホルムアミド19mlに1,3−ジフル
オロ−２−シアノ−５−ヨウ化ベンゼン3gを溶かし、そ
の中へビス（トリフェニルフォスフィン）パラジウム
（II）クロライド4mg、ヨウ化第一銅18mgを加えた。そ
の後工程２で得られた４′−ブチルビフェニル−４−イ
ルアセチレン3gを加えた後50〜60℃で0.5時間反応させ
た。反応終了後９％塩酸35mlを反応液に加え、クロロホ
ルムで抽出後、水洗を３回行ないクロロホルムを留去し
た。残渣をシリカゲル−クロロホルムカラムクロマトグ
ラフィーで精製後、アセトン、メタノールの混合溶媒中
より再結晶を行ない４−（４″−ブチルフェニル）−
３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトラン0.4gを得
た。この化合物のＣ−Ｎ点は101.0℃であり、Ｎ−Ｉ点
は165.7℃であった。

同様の方法で以下の化合物を合成した。

４−（４″−メチルフェニル）−３′,5′−ジフルオロ
−４′−シアノトラン４−（４″−エチルフェニル）−３′,5′−ジフルオロ
−４′−シアノトラン４−（４″−プロピニフェニル）−３′,5′−ジフルオ
ロ−４′−シアノトランＣ−Ｎ点142.8℃ N−Ｉ点182.8℃ ４−（４″−ペンチルフェニル）−３′,5′−ジフルオ
ロ−４′−シアノトラン４−（４″−ヘキシルフェニル）−３′,5′−ジフルオ
ロ−４′−シアノトランＣ−Ｎ点 52.0℃ N−Ｉ点 152.5℃ ４−（４″−ヘプチルフェニル）−３′,5′−ジフルオ
ロ−４′−シアノトランＣ−Ｎ点 60.9℃ N−Ｉ点 149.2℃ ４−（４″−オクチルフェニル）−３′,5′−ジフルオ
ロ−４′−シアノトラン４−（４″−ノニルフェニル）−３′,5′−ジフルオロ
−４′−シアノトラン４−（４″−デシルフェニル）−３′,5′−ジフルオロ
−４′−シアノトラン実施例５（化合物１−ｅの合成）４−（トランス−４″−エチルシクロヘキシル）−３′
−フルオロ−４′−シアノトランの製造工程１）ジクロロメタン450ml中へ四臭化炭素148gを溶
解し、０℃以下でトリフェニルホスフィン93gを加え
た。次に４−（トランス−４′−エチルシクロヘキシ
ル）ベンズアルデヒド48.6gをジクロロメタン225mlに溶
解し１時間かけて滴下した。その後、室温で１時間撹拌
した。反応終了後ジクロロメタンを留去し、残渣にヘキ
サン500mlを加えた。結晶を濾別し、さらにヘキサンで
３回洗った。濾液のヘキサンを留去し、残渣に少量のヘ
キサンを加え、結晶を濾過し、濾液のヘキサンを留去し
た。残渣をヘキサン中より再結晶し４−（トランス−
４′−エチルシクロヘキシル）−β，β−ジブロモスチ
レン52gを得た。

工程２）窒素気流下でテトラヒドロフラン250ml中へ４
−（トランス−４′−エチルシクロヘキシル）−β，β
−ジブロモスチレン52gを溶解し−78℃に冷却した。そ
の中へブチルリチウムヘキサン溶液（1.6mol/l）300ml
を１時間かけて滴下した。その後室温で１時間30分撹拌
した。反応終了後、水500mlを加え、クロロホルムで抽
出し、水洗を３回行なった。クロロホルムを留去後減圧
蒸留（110〜120℃/30mmHg）し、４−（トランス−４′
−エチルシクロヘキシル）フェニルアセチレン20gを得
た。

工程５）N,N−ジメチルホルムアミド25mlに１−シアノ
−２−フルオロ−４−ヨウ化ベンゼン3.8gを溶かし、そ
の中へビス（トリフェニルフォスフィン）パラジウム
（II）クロライド5.3mg、ヨウ化第一銅25mgを加えた。
その後工程２で得られた４−（トランス−４′−エチル
シクロヘキシル）フェニルアセチレン3.2gを加えた後、
50〜60℃で0.5時間反応させた。反応終了後９％塩酸35m
lを反応液に加え、クロロホルムで抽出後、水洗を３回
行ないクロロホルムを留去した。残渣をシリカゲル−ク
ロロホルムカラムクロマトグラフィーで精製後、アセト
ン、メタノールの混合溶媒中より再結晶を行ない、４−
（トランス−４″−エチルシクロヘキシル）−３′−フ
ルオロ−４′−シアノトラン0.8gを得た。この化合物の
Ｃ−Ｎ点は129.3℃であり、Ｎ−Ｉ点は201.3℃であっ
た。

同様の方法で以下の化合物を合成した。

４−（トランス−４″−メチルシクロヘキシル）−３′
−フルオロ−４′−シアノトラン４−（トランス−４″−プロピルシクロヘキシル）−
３′−フルオロ−４′−シアノトランＣ−Ｎ点113.3℃ N−Ｉ点213.8℃ ４−（トランス−４″−ブチルシクロヘキシル）−３′
−フルオロ−４′−シアノトラン４−（トランス−４″−ペンチルシクロヘキシル）−
３′−フルオロ−４′−シアノトラン４−（トランス−４″−ヘキシルシクロヘキシル）−
３′−フルオロ−４′−シアノトラン４−（トランス−４″−ヘプチルシクロヘキシル）−
３′−フルオロ−４′−シアノトラン４−（トランス−４″−オクチルシクロヘキシル）−
３′−フルオロ−４′−シアノトラン４−（トランス−４″−ノニルシクロヘキシル）−３′
−フルオロ−４′−シアノトラン４−（トランス−４″−デシルシクロヘキシル）−３′
−フルオロ−４′−シアノトラン実施例６（化合物１−ｆの合成）４−（トランス−４″−プロピルシクロヘキシル）−
３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトランの製造工程１）ジクロロメタン82ml中へ四臭化炭素26.9gを溶
解し、０℃以下でトリフェニルホスフィン42.6gを加え
た。次に４−（トランス−４′−プロピルシクロヘキシ
ル）ベンズアルデヒド10gをジクロロメタン41mlに溶解
し１時間かけて滴下した。その後、室温で１時間撹拌し
た。反応終了後ジクロロメタンを留去し、残渣にヘキサ
ン500mlを加えた。結晶を濾別し、さらにヘキサンで３
回洗った。濾液のヘキサンを留去し、残渣に少量のヘキ
サンを加え、結晶を濾過し、濾液のヘキサンを留去し
た。残渣をヘキサン中より再結晶を行ない、４−（トラ
ンス−４′−プロピルシクロヘキシル）−β，β−ジブ
ロモスチレン16gを得た。

工程２）窒素気流下でテトラヒドロフラン76ml中へ４−
（トランス−４′−プロピルシクロヘキシル）−β，β
−ジブロモスチレン16gを溶解し、−78℃に冷却した。
その中へブチルリチウムヘキサン溶液（1.6mol/l）100m
lを１時間かけて滴下した。その後室温で１時間30分撹
拌した。反応終了後、水200mlを加え、クロロホルムで
抽出し、水洗を３回行なった。クロロホルムを留去後メ
タノール中より再結晶し、４−（トランス−４′−プロ
ピルシクロヘキシル）フェニルアセチレン2.45gを得
た。

工程５）N,N−ジメチルホルムアミド15mlに1,3−ジフル
オロ−２−シアノ−５−ヨウ化ベンゼン2.5gを溶し、そ
の中へビス（トリフェニルフォスフィン）パラジウム
（II）クロライド3.3mg、ヨウ化第一銅15mgを加えた。
その後工程２で得られた４−（トランス−４′−プロピ
ルシクロヘキシル）フェニルアセチレン2.45gを加えた
後50〜60℃で0.5時間反応させた。反応終了後９％塩酸2
9mlを反応液に加え、クロロホルムで抽出し、水洗、10
％塩酸、５％炭酸水素水溶液、水の順に２回づつ洗浄し
た。その後クロロホルムを留去し、カラムクロマトグラ
フィーで精製後、減圧蒸留（150〜160℃/3mmHg）し、さ
らにアセトン、メタノールの混合溶媒中より再結晶を行
ない、４−（トランス−４″−プロピルシクロヘキシ
ル）−３′,5′−シフルオロ−４′−シアノトラン0.3g
を得た。この化合物のＣ−Ｎ点は105.2℃であり、Ｎ−
Ｉ点は175.0℃であった。

同様の方法で以下の化合物を合成した。

４−（トランス−４″−メチルシクロヘキシル）−
３′,5′−ジフロルオロ−４′−シアノトラン４−（トランス−４″−エチルシクロヘキシル）−
３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトランＣ−Ｎ点121.8℃ N−Ｉ点150.4℃ ４−（トランス−４″−ブチルシクロヘキシル）−
３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトランＣ−Ｎ点146.2℃ N−Ｉ点170.4℃ ４−（トランス−４″−ペンチルシクロヘキシル）−
３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトランＣ−Ｎ点 99.5℃ N−Ｉ点 172.4℃ ４−（トランス−４″−ヘキシルシクロヘキシル）−
３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトラン４−（トランス−４″−ヘプチルシクロヘキシル）−
３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトラン４−（トランス−４″−オクチルシクロヘキシル）−
３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトラン４−（トランス−４″−ノニルシクロヘキシル）−
３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトラン４−（トランス−４″−デシルシクロヘキシル）−
３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトラン４−（トランス−４″−プロピルシクロヘキシル）−
３′,5′−ジフルオロ−４′−シアノトラン実施例７〜12（使用例）市販の混合液晶ZLI−1565（メルク社製品、Ｎ−Ｉ点89.
3℃）をベース液晶とし、現在一般的にV_thを低くする目
的で使用されている４−ブチル安息香酸、４′−シアノ
フェニルエステル及び、Ｎ−Ｉ点を高くする目的で使用
され、しかもΔｎの大きい４−ペンチル−４″−シアノ
タ−フェニルと本発明化合物の特性比較を行なった。

表１よりなる組成物、比較例Ａ、Ｂ、実施例７〜12を作
製した。次に第１図に示すようにガラス基板１、２上に
透明導電膜（例えばITO膜）からなる電極３を形成し、
この上にポリイミド等からなる配向材を塗布しラビング
して配向制御層４を形成し、さらに、ガラス基板１、２
をシール剤６を介して対向配置し液晶セルを作製し、ガ
ラス基板間に上記液晶組成物を注入した。

なお、セル厚は８μｍでTN型の液晶セルとした。このよ
うにして作製された液晶セルを交流スタティック駆動、
20℃で電圧−輝度特性を測定した。その結果を表２に示
す。

尚表中V₁₀は透過率10％時の電圧値であり、TNセル測定
方向θ＝90°からの測定値である。またα及びβはそれ
ぞれ視角特性及びしきい特性を表わす因子であり、それ
ぞれ次のように定義した。

α＝θ90°V₅₀／θ50°V₅₀ β＝θ90°V₁₀／θ90°V₉₀ なお、上記実施例ではTN型の液晶セルを用いたが、スー
パーツイステッドネマチック型（STN）の液晶セルに適
用しても同様の効果を有している。

〔発明の効果〕

以上に述べた如く、本発明の化合物は一般的な液晶組成
物に混合することにより、電気光学特性（α値、β値）
を悪くすることなく、しきい値電圧を大幅に下げ、Δｎ
を大きくする効果がある。さらに１−ｃ、１−ｄ、１−
ｅ、１−ｆの化合物については実用温度範囲を広げる効
果もある。これらの点で本発明は、現在液晶表示装置の
主流となっているスーパーツィステッドネマチック型表
示の液晶組成物の基本的成物成分として極めて有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例で作製した液晶素子を示す
図。１、２……ガラス基板３……電極４……配向制御層５……偏光板６……シール剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ (31)優先権主張番号特願平2 −146766 (32)優先日平２(1990)６月５日 (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号特願平2 −148095 (32)優先日平２(1990)６月６日 (33)優先権主張国日本（ＪＰ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（上式中、Ｒは炭素原子数が１〜10の直鎖アルキル基を
示し、Ａは単結合、のいずれかを示し、Ｘは水素又はフッ素を表わす。又、
シクロヘキサン環はトランス配置である）で表わされる
ことを特徴とするトラン誘導体。
【請求項２】一般式（上式中、Ｒは炭素原子数が１〜10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請求項１に記載の
トラン誘導体。
【請求項３】一般式（上式中、Ｒは炭素原子数が１〜10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請求項１に記載の
トラン誘導体。
【請求項４】一般式（上式中、Ｒは炭素原子数が１〜10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請求項１に記載の
トラン誘導体。
【請求項５】一般式（上式中、Ｒは炭素原子数が１〜10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請求項１に記載の
トラン誘導体。
【請求項６】一般式（上式中、Ｒは炭素原子数が１〜10の直鎖アルキル基を
示し、シクロヘキサン環はトランス配置である）で表わ
されることを特徴とする請求項１に記載のトラン誘導
体。
【請求項７】一般式（上式中、Ｒは炭素原子数が１〜10の直鎖アルキル基を
示し、シクロヘキサン環はトランス配置である）で表わ
されることを特徴とする請求項１に記載のトラン誘導
体。
【請求項８】一般式（上式中、Ｒは炭素原子数が１〜10の直鎖アルキル基を
示し、Ａは単結合、のいずれかを示し、Ｘは水素又はフッ素を表わす。又、
シクロヘキサン環はトランス配置である）で表わされる
トラン誘導体の少なくとも１種を組成物中に含有するこ
とを特徴とするトラン誘導体を含有する液晶組成物。
【請求項９】一般式（上式中、Ｒは炭素原子数が１〜10の直鎖アルキル基を
示し、Ａは単結合、のいずれかを示し、Ｘは水素又はフッ素を表わす。又、
シクロヘキサン環はトランス配置である）で表わされる
トラン誘導体の少なくとも１種を組成物中に含有してな
る液晶組成物を使用することを特徴とするトラン誘導体
を含有する液晶組成物を用いた液晶素子。