JPH0977692A - ビシクロヘキサン誘導体 - Google Patents

ビシクロヘキサン誘導体

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JPH0977692A
JPH0977692A JP7235210A JP23521095A JPH0977692A JP H0977692 A JPH0977692 A JP H0977692A JP 7235210 A JP7235210 A JP 7235210A JP 23521095 A JP23521095 A JP 23521095A JP H0977692 A JPH0977692 A JP H0977692A
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Sadao Takehara
貞夫 竹原
Haruyoshi Takatsu
晴義 高津
Shinji Ogawa
真治 小川
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式(I) 【化1】 (m、n:m≧n、それぞれ独立的に0、1、2、3又
は4、シクロヘキサン環はトランス配置)で表わされる
化合物、及びこれを含有する液晶組成物。 【効果】 この化合物は、市販の入手可能な化合物から
工業的にも容易に製造することができる。またこれを含
有する液晶組成物は、従来用いられている類似構造を有
する減粘性液晶化合物と比較して、減粘効果及び応答性
の改善効果に優れる。従って、高速応答を必要とする液
晶表示用材料として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電気光学的液晶表示
用、特にネマチック液晶表示用材料として有用な新規液
晶性化合物である、ビシクロヘキサン誘導体、より詳し
くはトランス−4−アルケニル−トランス−4’−アル
ケニルビシクロヘキサン及びそれを含有する液晶組成物
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)等があ
り、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。これらの表示方式や駆動方式に応じ
て、液晶材料としても種々の特性が要求されているが、
高速応答性は中でも非常に重要な特性である。応答の高
速化のためには物性的に(i)粘性を小さくするか、あ
るいは(ii)弾性定数を大きくすることが必要である
が、弾性定数を大きくすると閾値電圧が上昇することが
多いので粘性を小さくすることが最も効果的である。
【0003】液晶材料の粘性を小さくするためには、液
晶組成物中に粘性の小さい液晶性化合物(いわゆる減粘
剤)を適量添加することが一般的である。減粘剤として
は通常、2環性のn型液晶性化合物が用いられることが
多いが、液晶組成物に添加した場合にそのネマチック相
上限温度(TN-I)をあまり低下させないならば、化合
物単独では必ずしも液晶性を示す必要はない。
【0004】現在比較的よく用いられている減粘剤のな
かで、減粘効果に優れ、且つTN-Iの低下の少ない液晶
性化合物としては例えば、一般式(IIa)及び一般式
(IIb)
【0005】
【化2】
【0006】(式中、Ra及びRbは直鎖状アルキル基を
表わし、Rcは直鎖状アルケニル基を表わす。)で表わ
されるビシクロヘキサン誘導体あるいは一般式(II
I)
【0007】
【化3】
【0008】(式中、Ra及びRbは直鎖状アルキル基を
表わす。)で表わされる1,2−ジシクロヘキシルエタ
ン誘導体をあげることができる。しかしながら、これら
の減粘剤を用いても、表示品質の向上に伴う液晶材料の
粘性低下の要求には応え難くなってきているのが実情で
ある。従って、さらに優れた減粘剤が望まれている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、以上の目的に応じるため、減粘効果に優れ
た液晶性化合物としてビシクロヘキサン誘導体を提供
し、さらにこれを用いて低粘性で液晶温度範囲が広い液
晶組成物を提供することにある。
【0010】
【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)
【0011】
【化4】
【0012】(式中、m及びnはm≧nであって、それ
ぞれ独立的に0、1、2、3又は4の整数を表わし、2
個のシクロヘキサン環はともにトランス配置である。)
で表わされるビシクロヘキサン誘導体を提供する。
【0013】m及びnはm≧nであってそれぞれ独立的
に0、1、2、3又は4の整数を表わすが、少なくとも
一方は0、2又は4の偶数であることが好ましく、特に
m、nともに0、2又は4の偶数であることがさらに好
ましい。さらに側鎖があまり長くなると減粘効果が低下
するのでm+nは4以下であることが好ましい。また、
シクロヘキサン環はトランス配置を表わす。
【0014】従って、一般式(I)で表わされる化合物
のうち特に好ましいのは以下の式(Ia)〜(Id)
【0015】
【化5】
【0016】の化合物である。一般式(I)の化合物
は、そのm及びnに応じて以下のようにして製造するこ
とができる。 イ) m=nの場合 式(IIIa)
【0017】
【化6】
【0018】で表わされるビシクロヘキサン−4,4’
−ジオンに、式(IVa)
【0019】
【化7】CH3OCH=PPh3 (IVa) のウィッティヒ反応剤を反応させて、加水分解し、さら
に塩基で処理することにより、式(V0
【0020】
【化8】
【0021】で表わされるトランス,トランス−ビシク
ロヘキサン−4,4’−ジカルバルデヒドを得る。この
式(V0)と式(IVa)との反応をさらにm回繰り返
すことにより、一般式(Vm)
【0022】
【化9】
【0023】(式中、m及びnは一般式(I)における
と同じ意味を表わす。)で表わされるトランス,トラン
ス−ビシクロヘキサン−4,4’−ジアルカナールを得
る。この式(V0)又は一般式(Vm)に、更に式(I
Vb)
【0024】
【化10】CH2=PPh3 (IVb) のウィッティヒ反応剤を反応させることにより、一般式
(I)においてm=nである化合物を得ることができ
る。 ロ) m=n+1の場合 式(IIIb)
【0025】
【化11】
【0026】のビシクロヘキサン−4,4’−ジオンモ
ノエチレンアセタールを同様に式(IVa)と反応さ
せ、加水分解し、塩基で処理することにより式(V
0
【0027】
【化12】
【0028】の4’−オキソビシクロヘキサン−トラン
ス−4−カルバルデヒドを得る。この操作を更にm回繰
り返すことにより、一般式(VIm)
【0029】
【化13】
【0030】(式中、mは一般式(I)におけると同じ
意味を表わす。)で表わされるトランス,トランス−ビ
シクロヘキサン−4,4’−ジアルカナールを得るが、
これから上記イ)と同様にして、一般式(I)におい
て、m=n+1であるところの化合物を得ることができ
る。 ハ) m=n+2の場合 式(IIIb)に、式(IVc)
【0031】
【化14】
【0032】のウィッティヒ反応剤を反応させ、水素添
加後トランス体を再結晶で単離し、さらに同様に加水分
解してから塩基で処理することにより式(VII1
【0033】
【化15】
【0034】で表わされる4’−オキソビシクロヘキサ
ン−トランス−4−エタナールを得る。これから上記
ロ)と同様にして、一般式(I)において、m=n+2
であるところの化合物を得ることができる。 ニ) m=n+3の場合 上記ハ)において、式(IVc)に換えて、式(IV
d)
【0035】
【化16】
【0036】のウィッティヒ反応剤を用いる他は同様に
して、一般式(I)において、m=n+3であるところ
の化合物を得ることができる。また、同様にしてm=n
+4の化合物も得ることができる。
【0037】斯くして製造された本発明の化合物を液晶
組成物中に添加することにより得られる効果は以下の通
りである。 ホスト液晶組成物(H)
【0038】
【化17】
【0039】の物性値は以下の通りであった。 TN-I: 116.7℃ 閾値電圧(Vth): 1.88V 粘度(20℃): 19.8cp 応答時間(τr=τd): 21.5m秒 ここで、閾値電圧(Vth)は厚さ4.5μmのTNセル
に封入して測定した値であり、粘度は20℃における測
定値、応答時間は立ち上がり時間(τr)と立ち下がり
時間(τd)が等しくなる電圧印加時の測定値である。
【0040】ホスト液晶(H)80重量%及び本発明の
一般式(I)で表わされる化合物の中で代表的な化合物
の一つである式(Ia)
【0041】
【化18】
【0042】の化合物20重量%からなる液晶組成物
(M−a)を調製した。(M−a)の物性値は以下の通
りであった。 TN-I: 90.0℃ 閾値電圧(Vth): 1.91V 粘度(20℃): 12.8cp 応答時間(τr=τd): 13.5m秒 式(Ia)の化合物は、単独では油状であり液晶性を示
さないが、その添加によるTN-Iの低下は比較的わずか
である。しかもその粘度は約2/3まで低下し、応答時
間も8m秒と大幅に改善されていることが明らかであ
る。
【0043】これに対して、一般式(I)と同様にビシ
クロヘキサン骨格を有するが、両側鎖がともに直鎖状ア
ルキル基である式(R−1)
【0044】
【化19】
【0045】の化合物20重量%及びホスト液晶(H)
80重量%からなる組成物(MR−1)の物性値は以下
の通りであった。 TN-I: 105.0℃ 閾値電圧(Vth): 2.10V 粘度(20℃): 16.2cp 応答時間(τr=τd): 17.3m秒 従って、TN-Iの低下こそ小さいけれども、粘度や応答
時間はそれほど改善されていないことがわかる。
【0046】また、一般式(I)と同様にビシクロヘキ
サン骨格を有するが、側鎖の一方がアルケニル基であ
り、他方が直鎖状アルキル基である式(R−2)
【0047】
【化20】
【0048】の化合物20重量%及びホスト液晶(H)
80重量%からなる組成物(MR−2)の物性値は以下
の通りであった。 TN-I: 95.9℃ 閾値電圧(Vth): 2.14V 粘度(20℃): 13.8cp 応答時間(τr=τd): 15.0m秒 従って、粘度や応答時間は(MR−1)と比較するとよ
り改善されているが、本発明に係わる(M−a)には及
ばないことがわかる。
【0049】また、1,2−ジシクロヘキシルエタン骨
格を有する式(R−3)
【0050】
【化21】
【0051】の化合物20重量%及びホスト液晶(H)
80重量%からなる組成物(MR−3)の物性値は以下
の通りであった。 TN-I: 86.2℃ 閾値電圧(Vth): 1.97V 粘度(20℃): 16.3cp 応答時間(τr=τd): 18.5m秒 従って、粘度や応答時間の改善は本発明に係わる組成物
(M−a)にはるかに及ばないことがわかる。
【0052】以上のように、本発明の一般式(I)の化
合物が従来から知られている減粘性液晶性化合物と比較
して、その効果においてよりすぐれていることが明らか
である。
【0053】従って、一般式(I)の化合物は、他のネ
マチック液晶化合物との混合物の状態で、TN型あるい
はSTN型等の電界効果型表示セル用として、特に低粘
性高速応答性の材料として好適に使用することができ
る。また、一般式(I)の化合物は分子内に強い極性基
を持たないので、大きい比抵抗と高い電圧保持率を得る
ことが容易であり、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使用することも可能である。本発
明はこのように一般式(I)で表わされる化合物の少な
くとも1種類をその構成成分として含有する液晶組成物
をも提供するものである。
【0054】この組成物中において、一般式(I)の化
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、4−置換シクロヘキサンカルボ
ン酸4−置換フェニル、4−置換シクロヘキサンカルボ
ン酸4’−置換ビフェニリル、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、
4−(4−置換シクロヘキシル)安息香酸4−置換フェ
ニル、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、4,4’−置換ビフェニル、1−
(4−置換シクロヘキシル)−4−置換ベンゼン、4,
4’−置換ビシクロヘキサン、1−[2−(4−置換シ
クロヘキシル)エチル]−4−置換ベンゼン、1−(4
−置換シクロヘキシル)−2−(4−置換シクロヘキシ
ル)エタン、4,4”−置換ターフェニル、4−(4−
置換シクロヘキシル)−4’−置換ビフェニル、4−
[2−(4−置換シクロヘキシル)エチル]−4’−置
換ビフェニル、4−(4−置換フェニル)−4’−置換
ビシクロヘキサン、4−[2−(4−置換シクロヘキシ
ル)エチル]−4’−置換ビフェニル、4−[2−(4
−置換シクロヘキシル)エチル]シクロヘキシル−4’
−置換ベンゼン、4−[2−(4−置換フェニル)エチ
ル]−4’−置換ビシクロヘキサン、1−(4−置換フ
ェニルエチニル)−4−置換ベンゼン、1−(4−置換
フェニルエチニル)−4−(4−置換シクロヘキシル)
ベンゼン、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
ミジン及び上記各化合物においてベンゼン環が側方置換
基を有する化合物等を挙げることができる。
【0055】このうちアクティブマトリックス駆動用と
しては4,4’−置換ビフェニル、1−(4−置換シク
ロヘキシル)−4−置換ベンゼン、4,4’−置換ビシ
クロヘキサン、1−[2−(4−置換シクロヘキシル)
エチル]−4−置換ベンゼン、1−(4−置換シクロヘ
キシル)−2−(4−置換シクロヘキシル)エタン、
4,4”−置換ターフェニル、4−(4−置換シクロヘ
キシル)−4’−置換ビフェニル、4−[2−(4−置
換シクロヘキシル)エチル]−4’−置換ビフェニル、
4−(4−置換フェニル)−4’−置換ビシクロヘキサ
ン、4−[2−(4−置換シクロヘキシル)エチル]−
4’−置換ビフェニル、4−[2−(4−置換シクロヘ
キシル)エチル]シクロヘキシル−4’−置換ベンゼ
ン、4−[2−(4−置換フェニル)エチル]−4’−
置換ビシクロヘキサン、1−(4−置換フェニルエチニ
ル)−4−置換ベンゼン、1−(4−置換フェニルエチ
ニル)−4−(4−置換シクロヘキシル)ベンゼン及び
上記においてベンゼン環がフッ素置換されている化合物
が適している。
【0056】本発明の一般式(I)の化合物は新規であ
り、本発明者等がはじめて報告するものであるが、液晶
分子の両側鎖がともにアルケニル基である化合物は知ら
れていなかったわけでなく、特開昭61−83136号
公報において式(R−4)あるいは式(R−5)
【0057】
【化22】
【0058】等の化合物が既に報告されている。この特
開昭61−83136号公報に記載されている一般式の
範囲は非常に広く、極めて広義に解釈するならば、本発
明の化合物もこの一般式に包含されると考えられなくも
ない。しかしながら、以下に述べるように本発明は特開
昭61−83136号公報とは独立して新規であると考
えられるべきでる。
【0059】まず、特開昭61−83136号公報には
側鎖の一方がアルケニル(あるいはアルケニルオキシ)
基である化合物と両方がアルケニル(あるいはアルケニ
ルオキシ)基である化合物とが含まれるが、一方がアル
ケニル(あるいはアルケニルオキシ)基である化合物を
主としており、両方の側鎖をアルケニル(あるいはアル
ケニルオキシ)基とすることによる効果については全く
ふれられていない。また、特開昭61−83136号公
報に記載されている一般式は、その選択により中心骨格
だけでも1000種類をはるかに越える組み合わせが可
能であって、実際に合成されているものはそのうちのわ
ずかにすぎない。本文中には好ましい液晶中心骨格(コ
ア)としてその例が18例挙げられているが、この中に
は本発明の化合物のようにビシクロヘキサン骨格は含ま
れていない。従って、特開昭61−83136号公報で
はアルケニル側鎖が付加されるべきコアとしてビシクロ
ヘキサン骨格は全く考えられていなかったことが明らか
である。さらに、特開昭61−83136号公報に示さ
れている合成法は、アルケニル基がシクロヘキサン間に
連結している場合にはすべてシクロヘキサノンの誘導体
(1環)を出発原料としており、本発明の化合物を合成
することは実際上困難である。
【0060】以上のように本発明の化合物は特開昭61
−83136号公報に含まれるものでも、あるいはそれ
により容易に類推できるものでもないことは明らかであ
り、新規であると考えられるべきであることがわかる。
【0061】
【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。
【0062】化合物の構造は、核磁気共鳴スペクトル
(NMR)、質量スペクトル(MS)及び赤外吸収スペ
クトル(IR)により確認した。また転移温度の測定は
ホット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。なお、組成物における
「%」は『重量%』を表わす。 (参考例1) トランス,トランス−ビシクロヘキサ
ン−4,4’−ジカルバルデヒド(式(V0)の化合
物)の合成
【0063】
【化23】
【0064】塩化メトキシメチルトリフェニルホスホニ
ウム127.1gをトルエン390ml及びテトラヒド
ロフラン(THF)130mlに懸濁させた。これを氷
冷し、t−ブトキシカリウム41.60gをゆっくり添
加し、0℃で1時間攪拌した。ビシクロヘキサン−4,
4’−ジオン30gをTHF200mlに溶解し、同温
度で30分間で滴下した。さらに1時間攪拌した後、水
400mlを加えた。水層を分液除去し、有機層を濃縮
し、ヘキサン1000mlを加え、不溶物を濾別した。
沈澱はヘキサンで洗滌した。濾液を集め、メタノール/
水の混合溶媒で洗滌した後濃縮した。得られた油状の粗
生成物をTHF400mlに溶解し、10%塩酸150
mlを加え、室温で5時間加熱攪拌した。ヘキサン10
0mlで抽出し、水で洗滌した後、溶媒を溜去した。得
られた油状物をメタノール280ml及びエタノール1
20mlに溶解し、10%水酸化ナトリウム水溶液40
mlを加え、2時間攪拌した。析出した沈澱を濾過し、
沈澱は水100ml、次いでメタノール30mlで洗浄
し、さら減圧下に乾燥してトランス,トランス−ビシク
ロヘキサン−4,4’−ジカルバルデヒドの白色結晶3
2.2gを得た。 (実施例1) トランス,トランス−4,4’−ジビ
ニルビシクロヘキサン(式(Ia)の化合物)の合成
【0065】
【化24】
【0066】ヨウ化メチルホスホニウム83.6gをト
ルエン320ml及びTHF80mlに懸濁させた。こ
れに氷冷下、t−ブトキシカリウム23.2gを加え、
1時間攪拌した。これに上記参考例1で得た式(V0
のトランス,トランス−ビシクロヘキサン−4,4’−
ジカルバルデヒド20.0gのトルエン50ml溶液を
滴下し、同温度で1時間攪拌した。室温に戻し水を加
え、さらに希塩酸で中和した。ヘキサンで抽出し、有機
層を併せて水で洗滌した。無水硫酸ナトリウムで脱水
後、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)を用いて精製して、
トランス,トランス−4,4’−ジビニルビシクロヘキ
サン15.7gを得た。この化合物は室温では油状物で
あった。 (実施例2) トランス,トランス−4,4’−ジ
(2−プロペニル)ビシクロヘキサンの合成 参考例1で得た式(V0)のトランス,トランス−ビシ
クロヘキサン−4,4’−ジカルバルデヒドから、参考
例1の反応を再度繰り返し、トランス,トランス−ビシ
クロヘキサン−4,4’−ジエタナールを得た。これか
ら実施例1と同様にして、トランス,トランス−4,
4’−ジ(2−プロペニル)ビシクロヘキサンを得た。
【0067】同様にして以下の化合物を得た。 トランス,トランス−4,4’−ジ(3−ブテニル)ビ
シクロヘキサン(Id) 相転移温度 SB 59.1℃ N 78.6℃ I (上記において、SBはスメクチックB相を表わし、N
はネマチック相を表わし、Iは等方性液体相を表わ
す。) トランス,トランス−4,4’−ジ(4−ペンテニル)
ビシクロヘキサン トランス,トランス−4,4’−ジ(5−ヘキセニル)
ビシクロヘキサン (実施例3) トランス−4−(2−プロペニル)−
トランス−4’−ビニルビシクロヘキサンの合成
【0068】
【化25】
【0069】式(IIIb)のビシクロヘキサン−4,
4’−ジオンモノエチレンアセタールから参考例1と同
様にして、式(VI0)の4’−オキソビシクロヘキサ
ン−トランス−4−カルバルデヒドを得た。更に同様の
反応をもう1度繰り返してトランス−4’−ホルミルビ
シクロヘキサン−トランス−4−エタナールを得た。こ
れを実施例1と同様に反応させて、トランス−4−(2
−プロペニル)−トランス−4’−ビニルビシクロヘキ
サンを得た。
【0070】同様にして以下の化合物を得た。 トランス−4−(3−ブテニル)−トランス−4’−
(2−プロペニル)ビシクロヘキサン トランス−4−(4−ペンテニル)−トランス−4’−
(3−ブテニル)ビシクロヘキサン トランス−4−(5−ヘキセニル)−トランス−4’−
(4−ブテニル)ビシクロヘキサン (参考例2) 4’−オキソビシクロヘキサン−トラ
ンス−4−エタナール(式(VII1)の化合物)の合
【0071】
【化26】
【0072】臭化2−(1,3−ジオキソラン−2−イ
ル)エチルトリフェニルホスホニウム32.4gをトル
エン120ml及びTHF30mlに懸濁させた。これ
を氷冷し、t−ブトキシカリウム8.48gをゆっくり
添加し、0℃で1時間攪拌した。ビシクロヘキサン−
4,4’−ジオンモノエチレンアセタール15gをTH
F50mlに溶解し、同温度で30分間で滴下した。更
に1時間攪拌した後、水80mlを加えた。水層を分液
除去し、有機層を濃縮し、ヘキサン200mlを加え、
不溶物を濾別した。沈澱はヘキサンで洗滌した。濾液を
集め、メタノール/水の混合溶媒で洗滌した後濃縮し
た。得られた油状物21gをトルエン320ml及びト
リエチルアミン22mlに溶解し、パラジウム炭素4.
2gを加え、水素圧5Kg/cm2で3時間室温で接触
還元した。触媒を濾別後、溶媒を減圧下に溜去して得ら
れた粗生成物をエタノールから再結晶してトランス体1
2.7gを得た。これをTHF50mlに溶解し、10
%塩酸50mlを加え、3時間加熱攪拌した。放冷後酢
酸エチル20mlで抽出し、水で洗滌した後、溶媒を溜
去した。減圧下に乾燥して4’−オキソビシクロヘキサ
ン−トランス−4−エタナールの白色結晶10.8gを
得た。 (実施例4) トランス−4−(3−ブテニル)−ト
ランス−4’−ビニルビシクロヘキサン(式(Ib)の
化合物)の合成
【0073】
【化27】
【0074】参考例2で得た式(VII1)の4’−オ
キソビシクロヘキサン−トランス−4−エタナールから
参考例1、次いで実施例1と同様にして、トランス−4
−(3−ブテニル)−トランス−4’−ビニルビシクロ
ヘキサンを得た。
【0075】同様にして以下の化合物を得た。 トランス−4−(4−ペンテニル)−トランス−4’−
(2−プロペニル)ビシクロヘキサン トランス−4−(5−ヘキセニル)−トランス−4’−
(3−ブテニル)ビシクロヘキサン (実施例5) トランス−4−(4−ペンテニル)−ト
ランス−4’−ビニルビシクロヘキサンの合成 参考例2において、塩化2−(1,3−ジオキソラン−
2−イル)エチルトリフェニルホスホニウムに換えて、
塩化3−(1,3−ジオキソラン−2−イル)プロピル
トリフェニルホスホニウムを用いた他は同様にして、
4’−オキソビシクロヘキサン−トランス−4−プロパ
ナールを得た。これから、実施例4と同様にしてトラン
ス−4−(4−ペンテニル)−トランス−4’−ビニル
ビシクロヘキサンを得た。
【0076】同様にして以下の化合物を得た。 トランス−4−(5−ヘキセニル)−トランス−4’−
(2−プロペニル)ビシクロヘキサン (実施例6) 液晶組成物の調製 汎用のホスト液晶(H)
【0077】
【化28】
【0078】を調製した。このホスト液晶(H)は11
6.7℃以下でネマチック相を示し、その融点は11℃
である。この組成物の20℃における粘度、これを用い
て作製したセル厚4.5μmのTNセルの閾値電圧(V
th)及びそのときの応答時間は以下の通りであった。
【0079】閾値電圧(Vth): 1.88V 粘度(20℃): 19.8cp 応答時間(τr=τd): 21.5m秒 ここで、応答時間は立ち上がり時間(τr)と立ち下が
り時間(τd)が等しくなる電圧印加時の測定値であ
る。
【0080】次にこのホスト液晶(H)80%及び本発
明の式(Ia)
【0081】
【化29】
【0082】の化合物20%からなる液晶組成物(M−
a)を調製した。この組成物の物性値及び電気光学的特
性は以下の通りであった。 TN-I: 90.0℃ 閾値電圧(Vth): 1.91V 粘度(20℃): 12.8cp 応答時間(τr=τd): 13.5m秒 従って、(M−a)の粘度及び応答時間は、ホスト液晶
(H)と比較して大幅に改善されていることがわかる。
また、式(Ia)の化合物は単独では油状であり液晶性
を示さないにもかかわらず、その添加によるTN-Iの低
下は比較的わずかである。 (比較例1)これに対して、ホスト液晶(H)80%及
び一般式(I)と同様にビシクロヘキサン骨格を有する
が、両側鎖がともに直鎖状アルキル基である化合物(R
−1)
【0083】
【化30】
【0084】20%からなる液晶組成物(MR−1)を
調製した。この組成物の物性値及び電気光学的特性は以
下の通りであった。 TN-I: 105.0℃ 閾値電圧(Vth): 2.10V 粘度(20℃): 16.2cp 応答時間(τr=τd): 17.3m秒 従って、TN-Iの低下こそ小さいけれども粘度や応答時
間はホスト液晶(H)と比較してそれほど改善されてい
ないことがわかる。 (比較例2)ホスト液晶(H)80%及び一般式(I)
と同様にビシクロヘキサン骨格を有するが、側鎖の一方
がアルケニル基であり、他方が直鎖状アルキル基である
化合物(R−2)
【0085】
【化31】
【0086】20%からなる液晶組成物(MR−2)を
調製した。この組成物の物性値及び電気光学的特性は以
下の通りであった。 TN-I: 95.9℃ 閾値電圧(Vth): 2.14V 粘度(20℃): 13.8cp 応答時間(τr=τd): 15.0m秒 従って、粘度や応答時間は(MR−1)と比較するとよ
り改善されているけれども、本発明に係わる(M−a)
には及ばないことがわかる。 (比較例3)ホスト液晶(H)80%及び1,2−ジシ
クロヘキシルエタン骨格を有する化合物(R−3)
【0087】
【化32】
【0088】20%からなる液晶組成物(MR−3)を
調製した。この組成物の物性値及び電気光学的特性は以
下の通りであった。 TN-I: 86.2℃ 閾値電圧(Vth): 1.97V 粘度(20℃): 16.3cp 応答時間(τr=τd): 18.5m秒 従って、(MR−3)の粘度や応答時間の改善は、本発
明に係わる(M−a)にはるかに及ばないことがわか
る。
【0089】以上のように本発明の一般式(I)の化合
物が従来から知られている減粘性液晶性化合物と比較し
て、その効果においてよりすぐれていることが明らかで
ある。
【0090】
【発明の効果】本発明により提供される、ビシクロヘキ
サン誘導体は、実施例にも示したように市販の入手容易
な化合物から工業的にも容易に製造することができる。
得られたビシクロヘキサン誘導体を含有する液晶組成物
は、従来用いれている同様あるいは類似骨格を有する減
粘性液晶性化合物と比較して、その減粘効果及び応答性
の改善効果に優れるため、実用的液晶として特に高速応
答を必要とする液晶表示用として極めて有用である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 (式中、m及びnはm≧nであって、それぞれ独立的に
    0、1、2、3又は4の整数を表わし、2個のシクロヘ
    キサン環はともにトランス配置である。)で表わされる
    化合物。
  2. 【請求項2】 m及びnがそれぞれ独立的に0、2又は
    4であることを特徴とする請求項1記載の一般式(I)
    で表わされる化合物。
  3. 【請求項3】 m+n≦4であることを特徴とする請求
    項1又は2記載の一般式(I)で表わされる化合物。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3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。
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