JPS58167535A - トランス,トランス−4−アルキル−4′−アルキルオキシメチルビシクロヘキサン類 - Google Patents

トランス,トランス−4−アルキル−4′−アルキルオキシメチルビシクロヘキサン類

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JPS58167535A
JPS58167535A JP4839582A JP4839582A JPS58167535A JP S58167535 A JPS58167535 A JP S58167535A JP 4839582 A JP4839582 A JP 4839582A JP 4839582 A JP4839582 A JP 4839582A JP S58167535 A JPS58167535 A JP S58167535A
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JP
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trans
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liquid crystal
alkyl
reacting
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JP4839582A
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Hiromichi Inoue
博道 井上
Masahiro Fukui
福井 優博
Yasuyuki Goto
泰行 後藤
Susumu Tokita
進 時田
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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】 本発明は電気光学的表示材料として有用な新規の液晶化
合物に関する。
現在表示素子として広く用いられているのはネマチック
液晶である。これら表示の方法を原理方式で大別すると
TNtIi(ぬじれネマチック型)、DS型(動的散乱
型)、DAP型(電界制御複屈折m>、pcm<コレス
テリック−ネマチック相転移型)、二色性色素を用いた
GH型(ゲスト・ホスト型)などが代表的なものである
スメクチック液晶はこれ迄実用上広く用いられる事はな
か゛つたが、ネマチック液晶との相客性次第ではネマチ
ック液晶に添加しその特性を向上させる事が出来、更に
近年は熱書き込み方式のマトリックス表示によす大容量
の情報が表示可能となシ実用化が急がれておシ、又TN
型よりも早い応答性能を有する表示方法の開発も盛ん罠
なっている。これら表示素子に使用される液晶材料祉現
在の所単独の化合物ではその諸特性即ち・赦晶温度範囲
、動作電圧、応答性能勢で実質的な使用に耐えるものは
なく、数種類、揚台によっては20種類程度の液晶化合
物を混合して実用に耐えるものを得ているのが現状であ
る。
特に最近は液晶表示素子は自動車等にも使用される、様
になシ・よシ広い温度範囲で使用できるもの、又低温で
の応答速度の早いものが求められて米ている。この様な
液晶組成物を構成するためKFi、その成分として高温
液晶化合物(液晶温度範囲の上限が高いもの)と低粘度
の液晶化合物が不可欠である。通常、前者の高温液晶化
合物は本質的に粘度が高く、又後者の低粘度液晶化合物
1例えばR−@G−OR’やR巧咲COO−’i R’
等の化合物は充分満足できる程粘度が低くなく、災にこ
の様な化合物は普通液晶温度範囲が低い方Kl1組成物
全体の液晶温度範囲を下げる様な働きをするため、その
添加量も限られる。従って、よシ低粘度で、かつ液晶#
1度範囲のなるべく高い化合物かのぞまれている0本発
明はこの様な液晶組成物を構成する低粘度液晶成分とし
て有用な化合物を提供することを目的とするものである
即ち、本発明は一般式 %式%(1) (上式に於てR1,Rzは炭素数1〜8のアルキル基を
示す) で表わされるトランス、トランス−4−アルキル−4′
−アルキルオキシメチルビシクロヘキサン類である。
本発明の(1)式の化合物は低粘度の割に透明点(N−
I点)が高く、安定性にすぐれた新規な液晶化合物であ
る。この化合物は単独では実用的に使用できないが、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、エステA/ 系、アゾキシ系、シクロヘキサ
y f) /I/ ボン酸エステル系、フェニルヒリミ
ジン系、フェニルシクロヘキサン系、フェニルメタジオ
キサン系などの液晶と混合して使用する11本発明の(
1)式の化合物は、更に応答性能、特に急峻性(電圧立
上シ特性が鋭いこと)が良好で駆動電圧の温度依存性の
小さいことから、高時分割駆動用の液晶組成物の構成成
分としても有用なものである。
(13式の化合物は次の様な工程によシ製造する事がで
きる。
捷ず既知の方法で製造されたトランス−4−(トランス
−4′−アルキルシクロヘキシル)シクロヘキサンカル
ボン酸1)をメチルアルコール中で少量の硫酸と加熱還
流することKより化合物(2)を得る。化合物(2)を
水素化リチウムアルばニウム(LiAtHn )等の還
元剤により還元して化合物のを得る。化合物のを乾燥ピ
リジン中でp−トルエンスルホニルクロリドと反応させ
化合物(V)を得る。この(7)とアルコラードとの反
応によシ目的の(1)式の化合物を得る。
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説明する。
実mNl () ランス、トランス−4−プロピル−4
′−メチルオキシメチルビシクロヘキサンの製造〕 第1段階 500 ml三つロフラスコにトランス−4−()?ン
スー4′−プロピルシクロヘキシル)シクロヘキサンカ
ルボン酸S 8.2 f (0,270モル)とメチル
アルコール200m1.濃硫酸14譚lを入れマントル
ヒーターにて加熱し4時間還流する。冷却後、水200
−とへブタン100m1を加え分液漏斗に移し、有機層
を水洗する。
ヘゲタンを減圧下で留去し粗生成物をエチルアルコール
50s/に溶解し再結晶する。炉別し結晶を乾燥すると
トランス−4−(トランス−4′−プロピルシクロヘキ
シル)シクロヘキサンカル号−ン酸メチルエステル(1
)65 Fを得る。この物の融点(C−N点)は84.
2℃で透明点(N−1点)は62.8°Cであった。
第2段階 水素化アルミニウムリチウム7、 Of (0,188
モル)に乾燥したテトラヒドロフラン(TI(F)44
0 wtを加え激しく攪拌し九ところへ、第1段で得ら
れた化合物[)6510.244モル)をTHF 65
 ml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”Ctで加温して、2時間
反応させ、後冷却する。
次に酢酸エチル18m/と水100ydを加えたのち、
18%の硫酸水400 weを加えると、有機7@と水
層に分離される。ヘプタン200g/を細見分液漏斗に
移し、水600 wlで水洗したのち2%炭酸ナトリウ
ム水溶液500 mlで洗浄し。
更に水層が中性になるまで洗浄する。ヘゲタン。
THF等を減圧下で留去し釜に残った生成物をエチルア
ルコール100 g/から再結晶し結晶を炉別して乾燥
すると化合物(lv)49.8Fが得らねる。この物の
融点は125.8〜126.9℃であった。
第8段階 化合’ll1M)49.21 (0,268モル)を乾
燥ピリジン100g/と乾燥トルエン240 mlに溶
解し、5℃以下に冷却したところへ、p−)ルエンスル
ホン酸クロリド42F(0,2−1aモル)を乾燥トル
エン70dに溶解した溶液を、滴下漏斗より少量づつ滴
下し反応温度がlOoCをこえない様に滴下する。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100 weとトルエン800 mlを加え攪拌する
。分液漏斗に移しトルエン層を6 N −HC1水10
0g/で2回洗浄し次に水200 mlで1回洗浄、更
に2N−NaOH水100g/で2回洗浄してから水2
00w1で4回洗浄する。
トルエンを減圧下で留去し、生じた結晶をエチルフルコ
ール200 wtから再結晶し、結晶を戸別1.て乾燥
すると化合物(V)54Fが得られた。融点は94.8
〜95.8°Cであった。
第4段階 メチルアルコール5(1+/を室温で攪拌しておき、こ
こへ金属ナトリウム1.8f(0,080モル)を細か
く切多少量づつ加えて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、第8段で得られた化
合物(V) 24 f(0,061モル)を乾燥トルエ
ン50mに溶解した溶液を、滴下漏斗より内温50〜6
0°Cの範囲を保つ様に徐々に加える。滴下終了後4時
間、l!流してから冷却し7、水20s/を加えて分液
1=−bに移し、トルエン層を水洗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たのち減圧蒸
留し沸点が118〜117’C/1、 F、 w Hg
の留分を集める。この留分の結晶をエチルアルコール1
5■lから再結晶し結晶を炉別して乾燥すると目的の化
合物、即ちトランス。
トランス−4−プロピル−4′−メチルオキらメチルビ
シクロヘキサン(1) 12 Fが得られた。
との物はスメクチック相及びネマチック相を示し、その
融点<C−S点)は44.8℃テs−N点は51.0℃
、透明点(N−I点)は52.0″Cであった。又その
元素分析値は下記の如く計算値とよく一致した。
実測値(%) 計算値(%) (C+yH3zOとシテ
)C80,8680,88 H12,7612,78 実施例2〜9 実施例1に於けるトランス−4−(トランス−4’ −
7’ロピルシクロヘキシル)シクロへ=Y −9ンカル
ボン酸の代シに トランス−4−(トランス−4′−メチルシクロヘキシ
ル)シクロヘキサンカルボン酸。
トランス−4−()ランス−4′−エチル・シクロヘキ
シル)シクロヘキサンカルボン酸。
トランス−4−()ランス−4’−7’チルシクロヘキ
シル)シクロヘキサンカルボン酸。
トランス−4−(トランス−4′−ベンテルシクロヘキ
フル)シクロヘキサンカルボン酸。
トランス−4−(ト>ンスー4′−へキシルシクロヘキ
シル)シタロヘキ゛ナンカルボン酸又ハトランス−4−
(トランス−4′−へブチルシクロヘキシル)シクロヘ
キサンカルボン酸を用い、第4段階でメチルアルコール
の代りにエチルアルコール、プロピルアルコール等とそ
れぞれ反応することによって得られた(1)式の化合物
の物性を第1表に、実施例1の結果と共に示す。尚第2
段及び第3段で得られた中間体化合物の融点を第2表に
示す。
第1表 第  2  表 実施例10 C,H,9垣刈qcN   21部(重量、以下同じ)
Ch Hs、X心−G−CN   28部C7H1−■
(ンCN   21部 からなる液晶組成物のネマチック液晶温度範囲(MR)
は−8〜52.5°Cl2O℃に於ける粘度η20は2
8 cp +誘電率異方性△Cは11.8(t、//=
 16.2 + t、−4,9)でこれをセル厚lOH
mのTNセルに九人した際のしきい電圧1.5 V 。
飽和電圧は2.2vであった。この組成物に本発明の化
合物の一つである実施例1の化合物20部及び実施例7
の化合物10部を加えた液晶組成物のMRは一10℃以
下〜52.2°Cl2Oは17aptΔCは7.6 (
t4冨11.8.εよ−4,2)であり上記と同じセル
に封入した際のしきい電圧は1.61V、飽和電圧は2
.88Vであった。
実施例11 CsHvべI沖CトCN         27重1部
C5Hy% CHs     9 csay%csuy    28 csH7%cHzocHs    86からなる(1)
式の化合物として実施例2の化合物を含む液晶組成物を
調製した。この組成物のN−1点は85.4℃と高いK
もかかわらず粘度は15.4cps(20°C)と極め
て低く、応答速度も早いネマチック液晶組成物が得られ
た。尚実施例10と同様のセルに入れて駆動させた場合
のしきい電圧は2゜7V、飽和電圧は8.8Vであった
以  ト

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 %式% (但し上式に於いてRx−&は炭素数1〜8のアルキル
    基を示す) で表わされるトランス、トランス−4−アルキル−4′
    −アルキルオキシメチルビシクロヘキサン類。
  2. (2)一般式 %式% (但し上式に於いてR1,Rtは炭素数1〜8のアルキ
    ル基を示す) で表わされるトランス、トランス−4−アルキル−4′
    −アルキルオキシメチルビシクロヘキサン類を少くとも
    1種含有することを特徴とする液晶組成物。
JP4839582A 1982-03-26 1982-03-26 トランス,トランス−4−アルキル−4′−アルキルオキシメチルビシクロヘキサン類 Granted JPS58167535A (ja)

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