JPS58121265A - 4−(トランス−4′−アルキルオキシメチルシクロヘキシル)安息香酸エステル類 - Google Patents

4−(トランス−4′−アルキルオキシメチルシクロヘキシル)安息香酸エステル類

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JPS58121265A
JPS58121265A JP252782A JP252782A JPS58121265A JP S58121265 A JPS58121265 A JP S58121265A JP 252782 A JP252782 A JP 252782A JP 252782 A JP252782 A JP 252782A JP S58121265 A JPS58121265 A JP S58121265A
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trans
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benzoic acid
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JP252782A
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Hiromichi Inoue
博道 井上
Takashi Inukai
犬飼 孝
Yasuyuki Goto
泰行 後藤
Hideo Sato
英雄 佐藤
Masahiro Fukui
福井 優博
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JNC Corp
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Chisso Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明社正の誘電異方性を有する新規な液晶化合物に関
する。
クネiチック液晶を用いる表示素子(いわゆるTNセル
)やゲスト・ホスト効果を応用したカラー表示素子等に
使用される用途がある。これらの液晶材料は単独の化合
物ではその諸性能即ち液晶温度範囲、しきい電圧、応答
速度、安定性等の点で実用的使用に耐えるものはなく、
実用的には数種の液晶化合物或いは非液晶化合物の混合
物が使用されている。
本発明状実用的な性質がすぐれた、誘電異方性が正の液
晶組成物を構成する成分として有用な化合物を提供する
ものである。
即ち、本発明の化合物は次の一般式(1)で表わされる
4−(トランス−4′−アルキルオキシメチルシクロヘ
キシル)安息香酸エステル類である。
RocHt−4〆;Jcoo(闇>CN  (1)(但
し上式に於いてnは0又は1であ、り、Raいずれも炭
素数1〜8のアルキル基を示す)本発明の(1)式の化
合物は誘電異方性が正で、極めて大きい値を有し誘電異
方性が負の液晶に添加すると誘電異方性が正の液晶組成
物を得ることが可能であシ又誘電異方性が正の液晶化合
物に加えてその電気光学的応答のしきい電圧をより低い
ものとすることもでき、液晶温度範囲は広く特に透明点
の高い、安定性にすぐれた新規な液晶化合物である。
本発明の化合物は融点が高いため、この化合物単独では
表示素子用液晶材料としての実用性は限られるが、他の
液晶化合物との相溶性にすぐれているので例えばビフェ
ニル系、安息香酸エステル系、アゾキシ系、フェニルシ
クロヘキサン系、フェニルピリミジン系、フェニルメタ
ジオキサン系、シップ塩基系などの液晶の1種類又は数
種類の系の混合物と混合させてその透明点を上昇させる
効果を有する。
(I)式の化合物は次の様な1穆により製造する事がで
きる。
cH30C−@ト一(:≧〉            
        (鳳)1 noCut−@−Q      @ ROCH!碩ト◎     α) nocut−q区シー     (ロ)RocH!−@
−o−cNat@ nocut−@−Q−cooH11 Rocaz(区)cocz    ■ ROCHt−@−G−C00(闇)CN  (1)まず
既知物質であるトランス−4−シクロヘキプンカルボン
酸メチル(W、S、ジョンソンら。
J、  A、  C,S、   、   67、  1
045(1945)   )(鳳) を水素化アルミニ
ウムリチウム(LiAtH4)等の還元剤ニより還元し
てトランス−4−フェニルシクロヘキシルメタノールI
を得る。Iを乾燥ピリジン中p−トルエンスルホニルク
ロリドと反応させp−トルエンスルホン酸トランス−4
−フェニルシクロペキンルメチル側ヲ得ル。コノ釦とア
ルコラードとの反応でトランス−4−アルキルオキシメ
チル−1−フェニルシクロヘキサン(マ)を得る。化合
物(V)は溶媒中ヨウ素及びヨウ素酸と加熱することに
よ、?4−()ランス−4′−アルキルオキシメチルシ
クロヘキシル)−ヨクドベンゼン(資)としくイ)にシ
アン化第−銅等のシアン化剤を反応させると4−(トラ
ンス−4′−アルキルオキシメチルシクロヘキシル)−
ベンゾニトリル(2)を得る。化合物(至)を溶媒中で
1KOH等と加熱すると加水分解して4−(トランス−
4′−アルキルオキシメチルシクロヘキシル)安息香酸
(WDとなる。()mF)に塩化チオニルを反応させて
安息香酸酸塩化物を製造し、ついで4−シアノフェノー
ル又は4−ヒドロキシ−4′−シアノビフェニルとピリ
ジン中で反応させれば目的物である4−(トランス−4
7−アルキルオキシメチルシクロヘキシル)安息香酸4
“−シアノフェニルエステル((I)式でnwOのもの
)又a4−(トランス−4′−アルキルオキシメチルシ
クロヘキシル)安息香酸4″−シアノ−4“−ビフェニ
リルエステル((■)式でnz lOもの)が得られる
第8段階に於いて化合物面に、アルコ2−トとしてナト
リウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウム
グロポキシド、ナトリウムブトキシド、ナトリウムベン
トキシド、ナトリウムへキシルオキシド、ナトリウムへ
グチルオキシド、ナトリウムオクチルオキシドを夫々反
応させることによ勺最終生成物である本発明の化合物(
I)のアルキル置換基が夫々メチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル
基、オクチル基のものが得られる。
以下実施例によシ本発明の化合物の製造法及び性質、更
に液晶材料としての使用の詳細を非限定的に説明する。
実施例1 (4−()ランス−4′−メチルオキシメチルシクロヘ
キシル)安息香酸4“−シアノフェニルエステル((i
)式でn ” O* R−CHsのもの)及び4−(ト
ランス−4′−メチルオキシメチルシクロヘキシル)安
息香酸C−シアノ−4〃−ビフエニリルエステル((1
)式テn■1.R寓CHsのもの)の製造〕 第1段階 水素化アルミニウムリチウム11.1F(0,298モ
ル)に乾燥したナト2ヒドロフラン(THF)420H
lを加え激しく攪拌したところへ、トランス−4−シク
ロヘキサンカルボン酸メチル(1)64.Of (0,
298モル)をTHF70s?に溶解した溶液を反応温
度20℃以下に保ちながら滴下する。滴下終了後55°
C″!で加温して、2時間反応させ冷却する。次に酢酸
エチル12s/と水100g#tを加えたのち18%硫
酸860s/を加えるとテトラヒドロフラン層と水層に
分離される。n−へブタン200s/を加え分液漏斗に
移し水60G−で水洗したのち2%炭酸ナトリウム水溶
液500s/で洗浄し、更に水層が中性になるまで水洗
する。n−ヘプタン、THFを留去し1/EIK残った
固体をn−ヘプタン20−で再結晶し炉別してから結晶
を乾燥−iると4−7二二ルシクロヘキシルメタノール
CI)61.4fが得られた。融点47.8〜48.5
℃。
第2段階 第1段で得られた化合物([)60jF(0,268モ
ル)を乾燥ピリジン11011/に溶解し6℃以下に冷
却したところへp−)ルエンスルホン酸クロリド50.
1F(0,268モル)を乾燥トルエン70−に溶解し
た溶液を滴下漏斗より、反応温度が10″Cをこえない
様に少量づつ滴下する。滴下が終了したら冷浴を取り除
き、室温で4時間攪拌したのち水100s/とトルエン
800m1を加え攪拌する。それを分液漏斗に移し、ト
ルエン層を6N−HC1水100dで2回、次に水20
0箇tで1同頁に2N−NaOH水溶[100ばて2回
洗浄してから水200s/で4回洗浄し、そのトルエン
を減圧下で留去し、生じた結晶をトルエン90g/から
再結晶し、炉別乾燥するとp−)ルエンスルホン酸トラ
ンスー4−フェニルシクロヘキシルメチル(Iv)77
、Ofが得られ念。
融点108.0〜108.7℃。
第8段階 メチルアルコール250 dを室温で攪拌しておき、こ
こへ金属ナトリウム17.4 F (0,755モル)
を細かく切ったものを少量づつ加えナトリウムメトキシ
ドを作る。金属ナトリウム片がなくなってから先に得ら
れた化合物@’Boo、。
f(0,581モル)を乾燥トルエン600s/に溶解
した溶液を滴下漏斗よシ内温が50〜60℃の範囲を保
つ様に徐々に加える。滴下終了後、4時間還流してのち
冷却し、水20s/を加えて分液漏斗に移し、トルエン
層を水で洗浄し、水層が中性になるまで洗浄する。トル
エンを減圧下で留去してのち減圧蒸留し、沸点が105
〜1)8℃/ 1.6 wm Hgの留分を集めるとト
ランス−4−メチルオキシメチル−1−フェニルシクロ
ヘキサンαンがioo、or得られた。
第4段階 11三ロフラスコに、第3段で得られた化合物α)10
01F(0,489モル)、酢酸844d、水91s/
、ヨウ素酸20.6N(0,tt7モル)、ヨウ素54
5F(0,216モル)、四塩化縦索40yd、濃塩酸
14s/を加え、攪拌し、更にマントルヒーターで加熱
し8時間還流する。
冷却後10%のチオ硫酸ナトリウム水15g/を加え過
剰のヨウ素の色を消失させる。n−ヘプタン200諺l
を加えてから分液漏斗に移し、n−へブタン層を水層が
中性になるまで水洗し、n−へブタンを減圧下で留去し
、残留物をn−ヘキサン50w1K溶解してから−10
〜−20°Cにて12時間放置し、生じた結晶を戸別し
、乾燥すると4−(トランス−4′−メチルオキシメチ
ルシクロヘキシル)ヨウドベンゼン■81.8Fが得ら
れた。融点40.8〜42..8°C0第5段階 800*/三ロフラスコに第4段で得られた化合物@2
0.Of (0,061モル)、シアン化第−鋼6Jf
(0,071モル)、N、N−ジメチルホルムアミド(
DMF)68g/を加え攪拌しマントルヒーターにて加
熱し6時間還流する。
反応終了後、室温壕で冷却し、28%アンモニア水18
sF/を加え攪拌したのちn−へブタン50w/を加え
て抽出し、次いでn−へブタン層中の不溶物を濾過で除
去してから6N−HC25G−で、次に2 N −Na
OH水溶液60WItで洗浄したのち更に中性になるま
で水洗する。それを減圧下で濃縮し生じ九粗結晶をエタ
ノール10gIklから再結晶し炉別乾燥することによ
って4−(トランス−4′−メチルオキシメチルシクロ
ヘキシル)ベンゾニトリル(至)6.4fが得られた。
第6段階 21三ロフラスコに第5段で得られた化合物[相]25
fCO1109モル)とエチレングリコール722dを
入れておき、更にカセイカリ18.8F(0,885モ
ル)を水26s/に溶解したものを加えてからマントル
ヒーターにて加熱し、12時間還流する。冷却後6N−
HCt200−を加え酸性にすると結晶が生じる。この
結晶を戸別し乾燥してから200 wlのエタノールに
溶解し再結晶することによって4−(トランス−4′−
メチルオキシメチルシクロヘキシル)安息香酸([)が
18.8F得られた。このものの融点(C−N点)は1
82.7℃、透明点(N−I点)は284.6℃であっ
た。
第7段階 第6段で得られた化合物([) 18.8 f(0,0
76モル)K塩化チオニル20w1を加え、ウォーター
バス上で60〜80℃で4時間加熱する。均一になるの
で更に1時間放電してから減圧にして、過剰の塩化チオ
ニルを完全に留去すると油状物が残る。これが4−(ト
ランス−4′−メチルオキシメチルシクロヘキシル)安
り香酸酸塩化物■である。
第8段階 4−シアンフェノール0.52(0,004モル)を乾
燥ピリジン211/に溶かしたものに第7段で得られ良
化合物oIF(0,004モル)を激しく振りまぜなが
ら加える。この反応液を一晩放置後、水10w/を加え
更にトルエン5(Ig/を加え抽出する。トルエン層を
6 N −HClで、ついで2N−NaOH水溶液で洗
浄したのち、中性になるまで水洗する。トルエン溶液を
減圧下で留去(7、生じた粗結晶をエタノールBogt
で再結晶し戸別乾燥すると目的の4−(トランス−4′
−メチルオキシメチルシクロヘキシル)安息香酸4”−
シアノフェニルエステル0.5fが得うした。このもの
の融点(C−N点)は18G、7°C9透明点(N−I
点)は280.6°Cであった。又この化合物の元素分
析値は次の如く計算値とよく一致している。
実測値(%) 計算値(%)  (CzzHz*NOx
として)C75,675,62 H6,6L6B N   4.0   4.01 又同様にして4−ヒドロキシ−4′−シアノビフェニル
0.8F(0,004モル)t−乾mヒリジン5fdK
溶かしたものに化合物■IF(0,004モル)を反応
させることによりもう一つの目的物である4−(トラン
ス−4′−メチルオキシメチルシクロヘキシル)安息香
酸4″−シアノ−4“−ビフェニリルエステル0.61
が得られた。このものの融点(C−N点)は180.2
℃、透明点(N−I点)は280℃以上であった。(シ
アノビフェニル系液晶との混融による外挿値は330″
OKなる)又この化合物の元素分析値は次の如く計算値
とよく一致している。
実測値(%) 計算値(%)(C−煽NOsとして)C
79,079,08 H6,86,4O N    8.8    8.29 実施例2.8 実施例1に於ける第8段階のメチルアルコールの代りに
エチルアルコール(実施例2)又社プロピルアルコール
(実施例8)を用い、あとは実施例1と同様にして以下
の化合物を得た。
4−()?ンスー4′−エチルオキシメチルシクロヘキ
シル)安息香酸4”−シアノフェニルエステル (C−N点)119.0〜119.6℃。
(N−I点)204.0°C。
4−(トランス−4′−エチルオキシメチルシクロヘキ
シル)安息香酸4#−シアノ−4“−ビフェニリルエス
テル (C−N点)142.8〜148.9℃。
(N−I点)829℃(外挿値)。
4−()ランス−4′−グロビルオキシメチルシクロヘ
キシル)安JL香酸4”−シアノフェニルエステル (C−N点)81.1〜81.6℃。
(N−I点) 187.1 ’C0 4−()ランス−4’−’ロピルオキシメチルシクロヘ
キシル)安息香酸C−シアノ−◆”−ビフェニリルエス
テル (C−N点)108.5〜109.8℃。
(N−1点>811”CC外挿値)。
実施例4(使用例) CmHyべ亘B=XcN  27部 (重量、以下同じ
)CIHII−@−G−CN  8611cyats$
cN27111S からなる液晶組成物Aのネマチック液晶温度範1!(M
R)は−3〜6L5℃、20℃に於ける粘度1tnFi
28ep、fl電率異方性Δtは11,8(II諺16
.2.ε本−4,9)でこれをセル厚10μjF!OT
Nセルに封入し友際のしきい電圧はL6V、飽和電圧は
2..2Vであつ九。
この液晶組成物AK本発明の化合物の1つであルCz)
(sOcHzICOO+CN t 10il 2FD 
、tた液晶組成物のMRは−3〜61.5℃と高い方に
広がり、η、。は80.8cp、ΔCは12.6(ε〃
=17.4.ti−4.9)であシ上記と同じセルに封
入した際のしきい電圧は1.51V、飽和電圧は2.1
5Vであった。
又液晶組成物AK CsHアoc市べ僚(ンC00()(ンCNを10部加
えた液晶組成物のMRは−2〜70.8℃と高い方に広
がり、η2oは82.Ocp、ΔCは12.4(co 
= 17.1−れ■4.7)でちゃ上記と同じセルに封
入した際のしきい電圧は1.61V、飽和電圧は2.2
vであった。
以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (lン一般式 %式% (但し上式に於いてnはO又はlであり、Rは脚車数1
    〜8のアルキル基を示す) で表わされる4−(トランス−4′−アルキルオキシメ
    チルシクロヘキシル)安息香酸シアノフェニルエステル
    類。 (2ン一般式 %式% (但し上式に於いてnは0又は1であ夛、Rは炭素数1
    〜8のアルキル基を示す) で表わされる4−(トランス−4′−アルキルオキシメ
    チルシクロヘキシル)安息香酸シアノフェニルエステル
    類を少くとも1種含有することを特徴とする液晶組成物
JP252782A 1982-01-11 1982-01-11 4−(トランス−4′−アルキルオキシメチルシクロヘキシル)安息香酸エステル類 Granted JPS58121265A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4564694A (en) * 1981-02-25 1986-01-14 Hitachi, Ltd. Colorless liquid crystalline compounds

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4564694A (en) * 1981-02-25 1986-01-14 Hitachi, Ltd. Colorless liquid crystalline compounds
US4694098A (en) * 1981-02-25 1987-09-15 Hitachi, Ltd. Colorless liquid crystalline compounds

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