JPH072832A - ハロフェニルで置換されたジオキサン、その製造方法及び使用 - Google Patents

ハロフェニルで置換されたジオキサン、その製造方法及び使用

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JPH072832A
JPH072832A JP2411607A JP41160790A JPH072832A JP H072832 A JPH072832 A JP H072832A JP 2411607 A JP2411607 A JP 2411607A JP 41160790 A JP41160790 A JP 41160790A JP H072832 A JPH072832 A JP H072832A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い澄明点及び他の液晶物質に対する優れた
混和性を有し、それを用いたスメクチック相の粘性が低
く、大きな正の誘電異方性を示す液晶物質を提供する。 【構成】 式Iにおいて、A1 は共有単結合を表し、A
2 は1,4−フェニレンもしくはトランス−1,4−シ
クロヘキシレンを表し、又はA1 はトランス−1,4−
シクロヘキシレンを表し、A2 は共有単結合を表し;X
1 はフッ素又は塩素を表し;X2 はフッ素を表し、又は
1 が塩素を表す場合、さらに水素もしくは塩素を表
し;R1 が2から12の炭素原子を有する1E−アルキ
ルを表す;で示されるハロフェニルで置換されたジオキ
サン、その製造方法ならびにこれらの化合物を含む液晶
質混合物及びこれらの化合物の電気光学目的に対する使
用。 【化11】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は新規なハロフェニル置換されたジ
オキサン、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、
印加さ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、種々の作用に基づくことができる。このような装置
の例は、動的散乱を有するセル、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(ねじれネマチック)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−ヘルフリッヒ効果(Schadt-Helfri
ch effect)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℃、と
くに約−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、例えば上に述べたセル
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、セルの型及び適用分野
に依存する種々の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、一般的に主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
【化4】 (式中、A1 は共有単結合を表し、A2 は1,4ーフェ
ニレンもしくはトランス−1,4−シクロヘキシレンを
表し、又はA1 はトランス−1,4−シクロヘキシレン
を表し、A2 は共有単結合を表し;X1 はフッ素又は塩
素を表し;X2 はフッ素を表し、又はX1 が塩素を表す
場合、さらに水素もしくは塩素を表す;そしてR1 は2
から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。
【0006】本発明による化合物は高い澄明点を有する
液晶である。さらに高い秩序性を有するスメクチック相
は完全に又は大きく抑制されている。スメクチック相は
非常に低い粘性、特に低い回転粘性を有し、また通常の
液晶物質との優れた混和性を有する。永久双極子能率が
比較的弱いにもかかわらず、スメクチック相は非常に大
きな正の誘電異方性を有する。この点で、スメクチック
相はある程度2環式のシアノ化合物と同程度であるが、
2環式のシアノ化合物は、低い澄明点及び高い粘性を有
し、またTFTへの応用においては電気伝導率の問題を
もたらす。従って本発明による化合物は、低いしきい電
位及び同時に短い切換時間を促進する。
【0007】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に特に適しており、また、これらの
化合物同士及び既知の液晶への優れた溶解度を有してい
るため、比較的高い濃度において使用することもでき
る。
【0008】これらの特性は、基の定義によってある程
度変わり得る。A1 又はA2 におけるシクロヘキサン環
は比較的低い光学的異方性をもたらす。A2 におけるベ
ンゼン環は比較的高い光学的異方性をもたらす。ジフル
オロ誘導体(X1 =X2 =F)は特に大きい誘電異方性
及び比較的短い切換時間を可能にする。p−クロロ誘導
体(X1 =C1)は通常、高い澄明点及び同様に短い切
換時間をもたらす。
【0009】「1E−アルケニル」なる用語は、直鎖状
及び分岐状(場合によってはキラル)残基である。ビニ
ル、1E−プロペニル、1E−ブテニル、1E−ペンテ
ニル、1E−ヘキセニル、1E−ヘプテニル、1E−オ
クテニル、1E−ノネニル、1E−デセニル、1E−ウ
ンデセニル及び1E−ドデンセニルのような直鎖状残基
が一般的に好ましい。
【0010】式Iは、一般式
【化5】 (式中、R1 、X1 及びX2 は前述の定義を表す)で示
される化合物を包含する。
【0011】上記式I、IA、IB及びICにおいて、
大きい誘電異方性が望まれる場合はX1 及びX2 はフッ
素を表し、比較的高い澄明点が望まれる場合は、X1
塩素を表し、X2 は水素を表すことが一般的に好まし
い。
【0012】好ましい残基R1 は2から7までの炭素原
子を有する残基であり、特に好ましいのは2から5まで
の炭素原子を有する残基である。
【0013】式Iの化合物は、一般式
【化6】 のアルデヒド又はそのアセタールを、一般式
【化7】 (式中、R1 、A1 、A2 、X1 及びX2 は上記の定義
を表す)で示される化合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。
【0014】式IIのアルデヒド又は適当なアセタール
(たとえば、ジメチルアセタール又はエチレンアセター
ル)の、式III のジオールとの反応は、それ自体既知の
方法で行うことができる。好ましくは、反応は、不活性
有機溶媒(例えば、ベンゼン、トルエン又はキシレンの
ような芳香族炭化水素)中で、触媒量のp−トルエンス
ルホン酸、硫酸又は乾燥した塩化水素のような有機又は
無機酸の存在下において行う。温度及び気圧は重要では
ない。しかし、反応は好ましくは形成された水の分離を
伴う気圧及び還流温度において行う。
【0015】式II及びIII に示す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、既知の方法により
製造することができる。好適な方法は、合成例において
示されている。
【0016】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、
ターフェニル、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。
【0017】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他の液
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。
【0018】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%、特に約5〜30
重量%の量が好ましい。
【0019】本発明による混合物は、好ましくは式Iの
1種又は2種以上の混合物のほかに、以下の一般式の化
合物の基から1種又は2種以上の化合物を含有する。
【化8】
【化9】
【化10】 (上記の各式において、R2 及びR7 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;R3 はシアノ、−NCS、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−アルケニルオキシ又は3−アルケニルオキシ
を表し;R4 はアルキル、3E−アルケニル又は4−ア
ルケニルを表し;R5 はシアノ、−NCS、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;
6 はシアノ、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;Zは共有単結合又は−CH2
CH2 −を表し;R8 はシアノ、アルコキシ、2E−ア
ルケニルオキシ、3−アルケニルオキシ、アルキル、1
E−アルケニル、3E−アルケニル、4−アルケニル、
アルコキシメチル又は2−アルケニルオキシメチルを表
し;nは0又は1の数を表し;基Y1 及びY2 のうち一
方は、共有単結合、−COO−、−OOC−、−CH2
CH2 −、−CH2 O−又は−OCH 2 −を表し、基Y
1 及びY2 のうち他方は共有単結合を表し;環A3 及び
4 はそれぞれ独立して、置換又は非置換のトランス−
1,4−シクロヘキシレン(場合によっては、2個の非
隣接のCH2 基は酸素によって置換されていてもよい)
あるいは置換又は非置換の1,4−フェニレン(場合に
よっては1個のCH基又は2個のCH基は窒素によって
置換されていてもよい)を表し;R9 はアルキル、1E
−アルケニル、また基Y1 及びY2 のうち一方が、共有
単結合、−COO−、−OOC−又は−CH2 CH2
を表して、基Y1 及びY2 のうち他方が共有単結合を表
す場合、さらに3E−アルケニルをも表す。)
【0020】式IV〜XX中のアルキル、アルケニル、アル
コキシ及びアルケニルオキシ残基R2 〜R9 は好ましく
は直鎖状残基である。これらの化合物は、好ましくは1
2まで(特に7まで)の炭素原子を有する。
【0021】本発明による混合物はまた光学的に活性な
化合物(例えば光学活性4’−アルキル−又は4’−ア
ルコキシ−4−ビフェニルカルボニトリル)及び/又は
二色性物質(例えばアゾ、アゾキシ又はアントラキノン
発色物質)を含有することができる。このような化合物
の量は溶解度、所望のピッチ、色及び吸光度などによっ
て決定される。一般に、光学的に活性な化合物及び二色
性物質の量は、最終混合物において、いずれの場合にも
最大約10重量%になる。
【0022】本発明による混合物の製造及び電気光学装
置の製造は、それ自体既知の方法で行うことができる。
【0023】式Iの化合物及びこれらの化合物を含有す
る液晶混合物の製造を、さらにくわしく以下の例によっ
て説明する。Cは結晶相を表し、SA はスメチックA相
を表し、SB はスメチックB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及びV50はそれぞ
れ10%及び50%透過に要する電圧を表し、ton及び
off はそれぞれスイッチを入れる時間及びスイッチを
切る時間を表し、△nは光学的異方性を表す。K11及び
33はそれぞれ広がり及び曲がりの弾性定数を表す。△
εは誘電異方性を表し、ηは体積粘性係数を表しν1
回転粘性を表す。電気光学性質は22℃又は10℃の温
度で澄明点未満において測定した。特にことわらないか
ぎり、測定は22℃において行った。
【0024】例1 トランス−4−(3,4−ジフルオロフェニル)−シク
ロヘキサンカルボキシアルデヒド3.0g(例2に従っ
て製造した)及び2−(1E−プロペニル)−1,3−
プロパンジオール2.4gをトルエン75mlに溶かした
溶液に10%(V/V)硫酸を3適加え、 反応混合液を
加熱して1.25時間沸騰させることによって湿ったト
ルエンを留去し、新しいトルエンに置換した。その後、
反応混合液をトリエチルアミンで中和し、冷却後、水で
3回洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥して濃縮した。残
留物をヘキサン/酢酸エチル(容積比49:1)を用い
てシリカゲル100g上でクロマトグラフィー処理によ
って精製し、トランス/シス混合物をヘキサンからくり
返し再結晶させて、純粋なトランス−5−(1E−プロ
ペニル)−2−[トランス−4−(3,4−ジフルオロ
フェニル)シクロヘキシル]−1,3−ジオキサン0.
8gを得た。(融点(C−N)96.0℃、澄明点(N
−I)125.5℃、△ε(115℃)=12.4)。
【0025】以下の化合物を、同様な方法で製造するこ
とができた。トランス−5−ビニル−2−[トランス−
4−(3,4−ジフルオロフェニル)シクロヘキシル]
−1,3−ジオキサン;トランス−5−(1E−ブテニ
ル)−2−[トランス−4−(3,4−ジフルオロフェ
ニル)シクロヘキシル]−1,3−ジオキサン、融点
(C−SB )42.7℃、SB −N79.5℃、澄明点
(N−I)117.6℃;トランス−5−(1E−ペン
テニル)−2−[トランス−4−(3,4−ジフルオロ
フェニル)シクロヘキシル]−1,3−ジオキサン、融
点(C−SB )68.8℃、SB −N81.0℃、澄明
点(N−I)116℃;トランス−5−(1E−ヘプテ
ニル)−2−[トランス−4−(3,4−ジフルオロフ
ェニル)シクロヘキシル]−1,3−ジオキサン;トラ
ンス−5−ビニル−2−[トランス−4−(4−クロロ
フェニル)シクロヘキシル]−1,3−ジオキサン;ト
ランス−5−(1E−プロペニル)−2−[トランス−
4−(4−クロロフェニル)シクロヘキシル]−1,3
−ジオキサン、融点(C−N)101℃、澄明点(N−
I)183℃;トランス−5−(1E−ブテニル)−2
−[トランス−4−(4−クロロフェニル)シクロヘキ
シル]−1,3−ジオキサン;トランス−5−(1E−
ペンテニル)−2−[トランス−4−(4−クロロフェ
ニル)シクロヘキシル]−1,3−ジオキサン、融点
(C−SB )102.4℃、SB −N117℃、澄明点
(N−I)172.5℃;トランス−5−(1E−プロ
ペニル)−2−[トランス−4−(4−クロロ−3−フ
ルオロフェニル)シクロヘキシル]−1,3−ジオキサ
ン、融点(C−N)81.9℃、澄明点(N−I)14
1.5℃;トランス−5−(1E−ペンテニル)−2−
[トランス−4−(4−クロロ−3−フルオロフェニ
ル)シクロヘキシル]−1,3−ジオキサン、融点(C
−N)90.4℃、SB −N78.7℃、澄明点(N−
I)139.5℃;トランス−5−(1E−プロペニ
ル)−2−[トランス−4−(3,4−ジクロロフェニ
ル)シクロヘキシル]−1,3−ジオキサン;トランス
−5−ビニル−2−(3′,4′−ジフルオロ−4−ビ
フェニリル)−1,3−ジオキサン;トランス−5−
(1E−プロペニル)−2−(3′,4′−ジフルオロ
−4−ビフェニリル)−1,3−ジオキサン、融点(C
−N)106.9℃、澄明点(N−I)148.5℃;
トランス−5−(1E−ブテニル)−2−(3′,4′
−ジフルオロ−4−ビフェニリル)−1,3−ジオキサ
ン、融点(C−SA )104.6℃、SA −N131.
5℃、澄明点(N−I)145℃;トランス−5−(1
E−ペンテニル)−2−(3′,4′−ジフルオロ−4
−ビフェニリル)−1,3−ジオキサン、融点(C−S
A )79.6℃、SA −N137.5℃、澄明点(N−
I)148.5℃;トランス−5−(1E−ヘプテニ
ル)−2−(3′,4′−ジフルオロ−4−ビフェニリ
ル)−1,3−ジオキサン;トランス−5−ビニル−2
−(4′−クロロ−4−ビフェニリル)−1,3−ジオ
キサン;トランス−5−(1E−プロペニル)−2−
(4′−クロロ−4−ビフェニリル)−1,3−ジオキ
サン;トランス−5−(1E−ブテニル)−2−(4′
−クロロ−4−ビフェニリル)−1,3−ジオキサン;
トランス−5−(1E−ペンテニル)−2−(4′−ク
ロロ−4−ビフェニリル)−1,3−ジオキサン;トラ
ンス−5−(1E−プロペニル)−2−(4′−クロロ
−3′−フルオロ−4−ビフェニリル)−1,3−ジオ
キサン;トランス−5−(1E−ペンテニル)−2−
(4′−クロロ−3′−フルオロ−4−ビフェニリル)
−1,3−ジオキサン;トランス−5−(1E−プロペ
ニル)−2−(3′,4′−ジクロロ−4−ビフェニリ
ル)−1,3−ジオキサン;トランス−5−[トランス
−4−ビニルシクロヘキシル]−2−(3,4−ジフル
オロフェニル)−1,3−ジオキサン;トランス−5−
[トランス−4−(1E−プロペニル)シクロヘキシ
ル]−2−(3,4−ジフルオロフェニル)−1,3−
ジオキサン;トランス−5−[トランス−4−(1E−
ペンテニル)シクロヘキシル]−2−(3,4−ジフル
オロフェニル)−1,3−ジオキサン;トランス−5−
[トランス−4−ビニルシクロヘキシル]−2−(4−
クロロフェニル)−1,3−ジオキサン;トランス−5
−[トランス−4−(1E−プロペニル)シクロヘキシ
ル]−2−(4−クロロフェニル)−1,3−ジオキサ
ン;トランス−5−[トランス−4−(1E−ペンテニ
ル)シクロヘキシル]−2−(4−クロロフェニル)−
1,3−ジオキサン;トランス−5−[トランス−4−
ビニルシクロヘキシル]−2−(4−クロロ−3−フル
オロフェニル)−1,3−ジオキサン;トランス−5−
[トランス−4−(1E−プロペニル)シクロヘキシ
ル]−2−(4−クロロ−3−フルオロフェニル)−
1,3−ジオキサン;トランス−5−[トランス−4−
(1E−プロペニル)シクロヘキシル]−2−(3,4
−ジクロロフェニル)−1,3−ジオキサン。
【0026】例2 a)1,4−ジオキサ−8−スピロ[4.5]デカノン
7.47g を40mlのテトラヒドロフランに溶かした溶
液を、マグネシウム1.21g 、1−ブロモ−3,4−
ジフルオロベンゼン9.45g 及びテトラヒドロフラン
35mlから調製したグリニャール試薬溶液に、5℃で3
0分間かけて滴下した。反応混合液を室温でさらに3時
間、沸騰温度で2時間撹拌した。この赤褐色の溶液をジ
エチルエーテル80mlで希釈し、1N塩化アンモニウム
溶液60mlで一度洗浄し、ついで水40mlずつで3度洗
浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、濃縮した。その結
果、固体の8−(3,4−ジフルオロフェニル)−1,
4−ジオキサ−8−スピロ[4.5]デカノール11.
20g を得た。
【0027】b)8−(3,4−ジフルオロフェニル)
−1,4−ジオキサ−8−スピロ[4.5]デカノール
11.2g 、トルエン300ml、エチレングリコール
2.4ml及びアンバーリスト(Amberlyst) 15(強酸性
のイオン交換樹脂、フルカ社(Fluka AG)商品名)2.1
g の混合液をディーンスタークトラップ上で3.5時間
沸騰させた。その後、反応混合物をトリエチルアミン1
mlで中和し、5分間撹拌し、イオン交換樹脂をろ別し
た。ろ液を40mlずつの水で2回洗浄し、硫酸ナトリウ
ム上で乾燥して濃縮した。残留物をヘキサン/酢酸エチ
ル(容積比9:1)を使用してシリカゲル70g 上でク
ロマトグラフィー処理によって精製し、固体の8−
(3,4−ジフルオロフェニル)−1,4−ジオキサ−
7−スピロ[4.5]デセン6.44g を得た。
【0028】c)8−(3,4−ジフルオロフェニル)
−1,4−ジオキサ−7−スピロ[4.5]デセン6.
44g 、トルエチルアミン1ml及びトルエン/アセトン
(容積比4:1)125mlの溶液を、パラジウム/炭素
(10%)1g とともに、室温、常圧で、水素吸収が停
止するまで水素化した。反応混合液から、触媒をろ過し
て取り除き、ろ液を濃縮した。その結果、無色固体の8
−(3,4−ジフルオロフェニル)−1,4−ジオキサ
スピロ[4.5]デカン6.30g を得た。
【0029】d)8−(3,4−ジフルオロフェニル)
−1,4−ジオキサスピロ[4.5]デカン6.30g
、トルエン60ml及びギ酸40mlの混合液を18時間
撹拌した。ギ酸相を分離し、トルエン30mlずつで2回
抽出した。合せたトルエン相を水で中性になるまで洗浄
し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、濃縮した。その結果、
無色油状物の4−(3,4−ジフルオロフェニル)シク
ロヘキサノン5.00gを得た。
【0030】e)乾燥した塩化メトキシメチルトリフェ
ニルホスホニウム12.2g をtert−ブチルメチルエー
テル125mlに懸濁させた懸濁液に、不活性ガス雰囲気
中で、カリウムtert−ブチラート4.1g を加え、そし
てこの橙赤色の懸濁液を30分間撹拌した。これに、4
−(3,4−ジフルオロフェニル)シクロヘキサノン
5.00g をtert−ブチルメチルエーテル75mlに溶か
した溶液を0〜5℃で1時間かけて滴下した。反応混合
液を0〜5℃でさらに1時間、室温で2.5時間撹拌
し、飽和炭酸水素ナトリウム溶液50mlを加えた。有機
相を水で洗浄して、濃縮した。残留物にヘキサン200
mlと80%水性メタノール100mlを加えた。ヘキサン
相を80%メタノール40mlずつで2回洗浄し、硫酸ナ
トリウム上で乾燥し、濃縮した。その結果、1,2−ジ
フルオロ−4−[4−(メトキシメチリデン)シクロヘ
キシル]ベンゼン5.6g を得た。
【0031】f)1,2−ジフルオロ−4−[4−(メ
トキシメチリデン)シクロヘキシル]ベンゼン5.6g
を125mlのテトラヒドロフラン/2N塩酸(容積比
4:1)に溶かした溶液を、90℃で1.25時間加熱
した。ひき続き反応混合液を氷水に注入し、ジエチルエ
ーテルで抽出した。エーテル相を半飽和炭酸水素ナトリ
ウム溶液50mlで洗浄して中性にし、水50mlずつで2
回洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、濃縮した。得ら
れた粗トランス/シス混合物(5.1g )をメタノール
25mlに溶かした溶液を、不活性ガス雰囲気中、0〜3
℃で5分間かけて0.1N水酸化カリウムメタノール溶
液70mlに滴下した。反応混合液を0℃で1時間撹拌し
た後、氷水200mlに注入し、ジエチルエーテルで抽出
した。エーテル相を水で洗浄して中性にし、硫酸ナトリ
ウム上で乾燥して濃縮した。その結果、トランス−4−
(3,4−ジフルオロフェニル)シクロヘキサンカルボ
キシアルデヒド(シス含有率5.7%)4.8g を得
た。
【0032】以下の化合物を、同様な方法で製造するこ
とができた。トランス−4−(4−クロロフェニル)シ
クロヘキサンカルボキシアルデヒド、トランス−4−
(4−クロロ−3−フルオロフェニル)シクロヘキサン
カルボキシアルデヒド、トランス−4−(3,4−ジフ
ルオロフェニル)シクロヘキサンカルボキシアルデヒ
ド。
【0033】例3 a)マグネシウム1.0g 、1−ブロモ−3,4−ジフ
ルオロベンゼン7.6g 及びテトラヒドロフラン75ml
から調製したグリニャール試薬溶液を、2−(p−ヨー
ドフェニル)ジオキソラン9.0g 、テトラヒドロフラ
ン100ml、塩化パラジウム(II)0.025g 及び
1,3−ビス(トリフェニルホスフィノ)プロパン0.
16g の混合液に滴下した。反応混合液を加熱して3日
間沸騰させ、冷却後、ジエチルエーテル200ml及び
0.5N塩化アンモニウム溶液120mlで抽出した。有
機相を水80mlずつで3回洗浄し、硫酸ナトリウム上で
乾燥し、濃縮した。残留物をヘキサン/酢酸エチル(容
積比9:1)を使用してシリカゲル上でクロマトグラフ
ィー処理によって精製して純粋な2−(3′,4′−ジ
フルオロ−4−ビフェニリル)ジオキソランを得た。
(融点89〜91℃)
【0034】b)2−(3′,4′−ジフルオロ−4−
ビフェニリル)ジオキソラン5.4g 、トルエン100
ml及びギ酸20mlの混合液を16時間撹拌した。ギ酸相
を分離し、トルエン相を飽和炭酸水素ナトリウム溶液5
0mlずつで2回洗浄して中和し、75mlずつの水で3回
洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、濃縮した。その結
果、p−(3,4−ジフルオロフェニル)ベンズアルデ
ヒド4.3g を得た。
【0035】以下の化合物を、同様な方法で製造するこ
とができた。p−(4−クロロフェニル)ベンズアルデ
ヒド、p−(4−クロロ−3−フルオロフェニル)ベン
ズアルデヒド、p−(3,4−ジフルオロフェニル)ベ
ンズアルデヒド。
【0036】例4 a)4−(1E−ペンテニル)シクロヘキサノン(ヨー
ロッパ特許公開168683号に従って調製)33.3
g 、シアノ酢酸エチル42ml、トルエン300ml及び酢
酸ピペリジニウムアセテート2.9g の混合液を水分離
器上で1.5時間沸騰させた。反応混合液を冷却した
後、50mlずつの水で3回洗浄し、硫酸ナトリウム上で
乾燥し、濃縮した。残留物をヘキサン/酢酸エチル(容
積比19:1)を使用してシリカゲル750g 上でクロ
マトグラフィー処理によって精製して、シアノ−[4−
(1E−ペンテニル)シクロヘキシリデン]酢酸エチル
を得た。
【0037】b)シアノ−[4−(1E−ペンテニル)
シクロヘキシリデン]酢酸エチル46.0g をエタノー
ル120mlに溶かした溶液を水素化ホウ素ナトリウム
6.7g 及びエタノール120mlの混合液に、5〜10
℃で40分間かけて滴下した。反応混合物を5℃で45
分間撹拌した後、水750mlで希釈し、ジエチルエーテ
ル250mlずつで3回抽出した。抽出物を水で洗浄して
中性にし、硫酸ナトリウム上で乾燥し、濃縮した。その
結果、粗シアノ−[トランス−4−(1E−ペンテニ
ル)シクロヘキシル]酢酸エチル(シス含有率20%未
満)を得た。
【0038】c)水酸化カリウム36.9g 、水250
ml、エタノール250ml及びシアノ−[トランス−4−
(1E−ペンテニル)シクロヘキシル]酢酸エチル3
7.2g の混合物を撹拌しながら加熱して3日間沸騰さ
せた。反応混合物を冷却した後、水500mlで希釈し、
ジエチルエーテル200mlずつで2回洗浄した。10%
(v/v) の硫酸220mlを水相に滴下した。沈殿した生成
物をジエチルエーテル200mlずつで3回抽出した。抽
出物を水50mlずつで2回洗浄し、硫酸ナトリウム上で
乾燥し、ろ過し、濃縮した。ベンゼン/ヘキサン(容積
比1:1)からくり返し再結晶させて、純粋な[トラン
ス−4−(1E−ペンテニル)シクロヘキシル]マロン
酸を得た。
【0039】d)[トランス−4−(1E−ペンテニ
ル)シクロヘキシル]マロン酸28.6g を無水ジエチ
ルエーテル150mlに溶かした溶液を不活性ガス雰囲気
中で、混合物があまり激しく沸騰しすぎないように、無
水ジエチルエーテル250mlに水素化アルミニウムリチ
ウム8.6g を懸濁させた懸濁液に、1時間かけて滴下
した。混合液をさらに4時間沸騰させ、その後、氷冷水
15ml、続いて25%(v/v) の硫酸250mlを、水相が
増粘して灰色泥になるまで注意深く滴下した。容器を傾
けてエーテル相を静かに注ぎ出し、残留物をジエチルエ
ーテル200mlずつで4回抽出した。合せたエーテル相
を25%の硫酸25mlで一度洗浄し、ついで飽和炭酸水
素ナトリウム溶液25mlずつで2回、飽和塩化ナトリウ
ム溶液25mlずつで2回洗浄し、そして硫酸ナトリウム
上で乾燥し、濃縮した。高真空中で残留物を分別蒸留
し、純粋な2−[トランス−4−(1E−ペンテニル)
シクロヘキシル]−1,3−プロパンジオールを得た。
【0040】以下の化合物を、同様な方法で製造するこ
とができた。2−[トランス−4−ビニルシクロヘキシ
ル]−1,3−プロパンジオール、2−[トランス−4
−(1E−プロペニル)シクロヘキシル]−1,3−プ
ロパンジオール、2−[トランス−4−(1E−ブテニ
ル)シクロヘキシル]−1,3−プロパンジオール。
【0041】例5 二元混合物を製造して、混合物中の化学式Iの化合物の
性質を調べた。しきい電位及び応答時間は8μm のプレ
ート分離を有するTNセル(低バイアスチルト)中で測
定した;しきい電位の2.5倍の電圧を操作電圧として
選んだ。
【0042】混合物A 4−(2E−ブテニルオキシ)−1−(トランス−4−
プロピルシクロヘキシル)ベンゼン80モル%、トラン
ス−5−(1E−プロペニル)−2−[トランス−4−
(3,4−ジフルオロフェニル)シクロヘキシル]−
1,3−ジオキサン20モル%;融点(C−N)22
℃、澄明点(N−I)60.9℃、K33/K11(50.
9℃)=1.21、△ε(22℃)=3.314、△ε
(50.9℃)=2.378、△n (50.9℃)=
0.085;η(22℃)=15.8cP;η(50.
9℃)=6.1cP、ν1 (50.9℃)=24.5c
P;V10(22℃)=2.6V1 、V10(50.9℃)
=2.0V;ton(22℃)=11ミリ秒、ton(5
0.9℃)=6.2ミリ秒、toff (22℃)=20ミ
リ秒、toff (50.9℃)=11ミリ秒。
【0043】純粋な4−(2E−ブテニルオキシ)−1
−(トランス−4−プロピルシクロヘキシル)ベンゼン
の性質:融点(C−N)42.4℃、澄明点(N−I)
57.5℃;K33/K11(47.5℃)=1.16、△
ε(47.5℃)=−0.268、△n(47.5℃)
=0.089;η(22℃)=13.5cP、η(4
7.5℃)=4.7cP、ν1 (22℃)=86cP、
ν1 (47.5℃)=25cp。
【0044】混合物B 4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ベンゾ
ニトリル90重量%、トランス−5−(1E−ブテニ
ル)−2−[トランス−4−(3,4−ジフルオロフェ
ニル)シクロヘキシル]−1,3−ジオキサン10重量
%;澄明点(N−I)54.5℃、V10=1.32V、
on=28ミリ秒、toff=46ミリ秒、△n =0.1
20。
【0045】混合物C 4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ベンゾ
ニトリル80重量%、トランス−5−(1E−ブテニ
ル)−2−[トランス−4−(3,4−ジフルオロフェ
ニル)シクロヘキシル]−1,3−ジオキサン20重量
%;澄明点(N−I)54.6℃、V10=1.24V、
on=33ミリ秒、toff=53ミリ秒、△n =0.1
12。
【0046】混合物D 4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ベンゾ
ニトリル90重量%、トランス−5−(1E−プロペニ
ル)−2−[トランス−4−(3,4−ジフルオロフェ
ニル)シクロヘキシル]−1,3−ジオキサン10重量
%;澄明点(N−I)54.9℃、V10=1.39V、
on=27ミリ秒、toff=47ミリ秒、△n =0.1
18。
【0047】純粋な4−(トランス−4−ペンチルシク
ロヘキシル)ベンゾニトリルの性質:澄明点(N−I)
54.6℃、V10=1.62V、ton=30ミリ秒、t
off=42ミリ秒、△n =0.120。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 【化1】 (式中、A1 は共有単結合を表し、A2 は1,4ーフェ
    ニレンもしくはトランス−1,4−シクロヘキシレンを
    表し、又はA1 はトランス−1,4−シクロヘキシレン
    を表し、A2 は共有単結合を表し;X1 はフッ素又は塩
    素を表し;X2 はフッ素を表し、又はX1 が塩素を表す
    場合、さらに水素もしくは塩素を表す;そしてR1 は2
    から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。
  2. 【請求項2】 R1 が直鎖状残基である請求項1に記載
    の化合物。
  3. 【請求項3】 R1 が2から7の炭素原子、好ましくは
    2から5の炭素原子を有する1E−アルケニルを表す請
    求項1又は2に記載の化合物。
  4. 【請求項4】 X1 及びX2 がフッ素を表す請求項1〜
    3の何れか1項に記載の化合物。
  5. 【請求項5】 X1 が塩素を表し、X2 が水素を表す請
    求項1〜3の何れか1項に記載の化合物。
  6. 【請求項6】 少なくとも1種の成分が請求項1記載の
    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。
  7. 【請求項7】 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6に記載の液晶混
    合物。
  8. 【請求項8】 一般式 【化2】 のアルデヒド又はそのアセタールを、一般式 【化3】 (式中、R1 、A1 、A2 、X1 及びX2 は請求項1記
    載の定義を表す)で示される化合物と反応させる方法に
    よる請求項1記載の式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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