JPS58194822A - 4−置換−4′↓−〔トランス−4″−(トランス−4′′′−置換シクロヘキシル)シクロヘキシル〕ビフエニル - Google Patents

4−置換−4′↓−〔トランス−4″−(トランス−4′′′−置換シクロヘキシル)シクロヘキシル〕ビフエニル

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JPS58194822A
JPS58194822A JP7792882A JP7792882A JPS58194822A JP S58194822 A JPS58194822 A JP S58194822A JP 7792882 A JP7792882 A JP 7792882A JP 7792882 A JP7792882 A JP 7792882A JP S58194822 A JPS58194822 A JP S58194822A
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滋 杉森
Tetsuhiko Kojima
哲彦 小島
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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】 本発明は広い温度範囲で液晶相を示し、かつ低粘性の新
規な液晶物質及びそれらを含有する組成物に関する。
液晶表示素子は液晶物質が有する光学異方性及び誘電異
方性を利用したものであるが、その表示方式にはTN型
、DS型、ゲスト・ホスト型、DAP型、ホワイト・テ
ィラー型など各種の方式があり、それぞれの方式により
使用される液晶物質に要求される性質も異る。例えば表
示素子の種類によって、液晶物質として誘電異方性△ε
が正のものを必要としたり、負のものを必要としたり、
或はその中間的な値のものが適したりする。しかしいず
れにしても使用される液晶物質はできるだけ広い温度範
囲で液晶相を示し、又水分、熱、空気、光などに対して
安定である必要がある。現在のところ単一化合物でこの
様な条件をすべてみたすものはなく、数種の液晶化合物
や非液晶化合物を混合して一応実用に耐えるものを得て
いるのが現状である。
最近広い温度範囲、すなわち低温(−20℃位)から高
温(80℃近く)まで動作する液晶表示素子が要求され
ている。この要求をみたすためにはより広い温度範囲で
液晶相を示し、かつ低粘性な液晶が必要とされている。
本発明はこのような要求をみたす液晶の構成成分として
有用な新規な化合物を提供するものである。
即ち本発明は一般式 (上式中RとWは水素原子又は炭素数1〜10を有する
アルキル基又はアルコキシ基を示す)で表わされる4−
置換−4’−()ランス−4“−(トランス−4” −
it 換シクロヘキシル)シクロヘキシルコピフェニル
である。
本発明の4−ペンチル−4’−〔トランス−4″−(ト
ランス−4′//  、、ンチルンクロヘキシル)シク
ロヘキシル〕ビフェニルは結晶−スメクチック点(C−
8m点)30℃以下、スメクチック−透明点(Sm−I
点)は300℃以上と広い温度範囲で液晶相を示し、少
量の添加で温度範囲の広い低粘性なネマチック液晶組成
物をつくるのに好適な物質である。
つぎに本発明の化合物の製造法を示すと、4−ff換−
4’−ブロモビフェニルにマグネシウムを作用させ4−
置換−4′−ビフェニルマグネシウムプロミドとし、そ
れに4−(トランス−4′−置換シクロヘキシル)シク
ロヘキサノンと反応させ、4−置換−4’−(4”−(
トランス−4“′−fitsシクロヘキシル)シクロヘ
キサン−1#−オール〕ビフエニル(11とする。つい
でこれを硫酸水素カリウムを触媒として脱水して4−置
換−4’−(4“−(トランス−4″−置換シクロヘキ
サン)シクロヘキセン−1“−イルコピフェニル+11
を得る。これを11−へブタン溶媒中ラネーニッケル触
媒を用いて、常圧50℃にて還元し、それを再結晶する
ことによってシス体を除き、目的物である4−置換−4
’−()ランス−4”−(トランス−4”’−f 換シ
クロヘキシル)シクロヘキンル〕ビフェニル(1)を得
る。
以上を化学式で示すと、 (1) 又、本発明の化合物は次の方法でも得られる。
4−ブロモビフェニルに金属マグネシウムを反5一 応させ4−ビフェニルマグネシウムプロミドとし、これ
に4−(トランス−4’−[換シクロヘキシル)シクロ
ヘキサノンを反応させ4−(4“−トランス−4”−置
換シクロヘキシル)シクロヘキサン−1“−オールコピ
フェニルff) 、!: L、 、ついで硫酸水素カリ
ウムで脱水し4−〔4“−(トランス−4”−置換シク
ロヘキシル)シクロヘキセン−1“−イル〕ビフェニル
(Vlとした後、ラネーニッケル触媒で還元して4−C
トランス−4“−(トランス−4”−M 換ンクロヘキ
シル)シフ。
ヘキシル〕ビフェニルillを得る。つぎにこれを塩化
アルミニウムとアルカノイルクロライドとでフリーデル
・クラフッ反応させて4−アルカノイル−〔トランス−
4” −()ランス−4“′−置換シクロヘキシル)シ
クロヘキシル〕ビフェニル(■)を得、これをウルツ・
キッシュナー還元して目的のfllとする。
6一 (nl                     f
vll) 以下、実施例で本発明の化合物の製造法及び使用法につ
いてさらに詳細に説明する。
実施例1 4−ペンチル−4’−()ランス−4“−(トランス−
4#−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕ビフ
ェニルの製造 4−ペンチル−4′−ブロモビフェニル2.82(0,
0092モル)を50−のテトラヒドロフランに溶かし
た液を窒素気流中マグネシウム0.22 t (0,0
092モル)と反応させ4−ペンチル−4′−ビフェニ
ルマグネシウムプロミドとする。この反応液を0℃に冷
やし、4−ペンテルンクロへキシルシクロヘキサノン2
.3f(0,0092モル)のテトラヒドロフラン溶液
50−を加える。50℃で還流を2時間行なった後3N
−塩酸50−を加え、生成物をトルエン200−で抽出
する。水洗し、溶媒を留去した後、硫酸水素カリウムを
41加え、窒素雰囲気下200℃で2時間脱水する。冷
却後トルエン200−を加えてから硫酸水素カリウムを
P別し、次いで洗液が中性になるまで水洗する。無水硫
酸ナトリウムで脱水後溶媒を留去し、トルエンで再結晶
して得られた結晶が4−ペンチル−4’−(4“−(ト
ランス−C−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキセン
−]、”−(ン〕ビフェニルである。このもの1.4 
f (0,0031モル)をn−へブタン200 ml
に溶かしラネーニッケル0,7 fを加え常圧下60℃
で接触還元を行なった。反応をガスクロマトグラフィー
で追跡し・原料が消失した時点、即ち12時間後に還元
を終えた。このものはシス体とトランス体の混合物であ
るので、トルエンで再結晶させトランス体を取り出した
。これが目的物である4−ペンチル−4’−(トランス
−4“−(トランス−4“′−ペンチルシクロヘキシル
)シクロヘキシル〕ビフェニルである。収量0.5 f
 (0,001モル)。
コノものはC−8m点室温以下、Sm−I点300℃以
上と非常に広い液晶温度範囲を有していた。
実施例2 4−エチル−4’−()ランス−4”−(トランス−4
#′−ペンチルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕ビフ
ェニルの製造 (別法) 金属マグネシウム3.6 f (0,148モル)に4
−ブロモビフェニル34.5 f (0,148モル)
をテトラヒドロフラン100−に溶かした液を滴下し、
窒素気流中反応温度を35℃(二保つと、9− 2時間後マグネシウムは溶けて均一溶液となる。
これに、4−()ランス−4′−ペンチルシクロヘキシ
ル)シクロへキサノン29.69 (0,118モル)
を溶かしたテトラヒドロフラン10〇−を冷却しながら
30℃以下で滴下する。更に2時間還流させた後3N−
塩酸200−を加え、トルエン1tで抽出する。水洗を
施し、溶媒を減圧留去して得られる残留物が4− (4
” −()ランス−4#−ペンチルシクロヘキシル)シ
クロヘキサン−1“−オール〕ビフェニルである。この
ものに硫酸水素カリウム7vを加え、窒素気流中200
℃で脱水する。冷却後トルエンII!で溶かし、硫酸水
素カリウムを沢別し、トルエン層を水洗した後、溶媒を
減圧留去し、トルエンで再結晶する。得られた結晶物が
4−〔4“−(トランス−4#−ヘンチルシクロヘキシ
ル)シクロヘキセン−1“−イル〕ビフェニルである。
このもの14.Of (0,0362モル)をエタノー
ル300 mlとラネーニッケル4.Ofを加え、オー
トクレーブ中5 Kf/crd s o℃で3時間還元
する。
=10− 触媒をP別し、トルエンで洗った後、再結晶させ4−〔
トランス−4“−(トランノー4″−ペンチルシクロヘ
キシル)シクロヘキシルコピフェニルを得る。このもの
2.Of (0,0052モル)を二硫化炭素100m
1!に溶かし、更に無水塩化アルミニウム1.Oy (
0,0077モ/l/)を懸濁させ、そこへ0−10℃
に保ちながらアセチルクロライド0,42 f (0,
0054モル)を滴下する。1時間半後、徐々に昇温さ
せ2時間還流する。冷却後6N−塩酸500 mlに内
容物を注ぎ生ずる固形物を濾過し、そのp過物をエタノ
ールで再結晶する。これが4−アセテルー〔トランス−
4“−(トランス−4″−ペンチルシクロヘキシル)シ
クロヘキシルコピフェニルである。
このものの1.’7 F (0,0039モル)をエチ
レングリコール200 mlに溶かし、水酸化カリウム
0.499と水化ヒドラジン0.52 fを加え4時間
還流する。エチレングリコールを留去し、トルエン20
0 mlを抽出し6N−塩酸で洗い、更に洗液が中性に
なるまで水洗した。トルエンな減圧留去し、新しいトル
エンで再結晶して目的物である4−エチル−4’−(ニ
ドランス−4“−(トランス−4“′−ペンチルンクロ
ヘキシル)シクロヘキシルコピフェニル0.2 tを得
た。そのc−s点は68.0 ℃、8−N点は290C
1N−■点は300℃以上であった。
実施例3〜6 実施例1と同様にして0)式の置換基の異なったものに
ついて合成した。、それを実施例1及び2の結果と共に
第1表に示す。
実施例7(使用例) トランス−4−プロピル−(4−′−シアノフェニル)
シクロへキチン   28デ トランス−4−ペンチルー(4′−シアノフェニル)シ
クロへキチン   43% トランス−4−へブチル−(4′−シアノフェニル)シ
クロヘキサン   29チ なる組成の液晶組成物のネマチック液晶温度範囲は一3
〜52℃、誘電異方性値Δεは+10.5である。この
液晶組成物をセル厚10 pmのTNセル(ねじれネマ
チックセル)に封入したものの動作しきい電圧は1,5
3 V 、飽和電圧は2.12■であった。又粘度は2
0℃で23 Cpであった。
この組成物98部に本発明の化合物である、4−ペンチ
ル−4’−(トランス−4” −()ランス411  
<ンテルシクロヘキシル)シクロヘキシルコピフェニル
2部を加えた液晶組成物のネマチック液晶温度範囲は−
3〜56.2℃に広がり、△εは+11.0 、上記セ
ルに入れたものの動作しきい電圧は1.55 V 、飽
和電圧は2.15Vであった。又粘度は20℃で24,
9 cpであった。
この様に本発明の化合物は少量の添加で低粘性で広いネ
マチック温度範囲をもつ組成物をつくるのに有効である
ことがわかる。
以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 (上式中RとWは各々水素原子又は炭素数1〜10を有
    するアルキル基又はアルコキシ基を示す) で表わされる4−置換−47、(トランス−4″−(ト
    ランス−4”−置換シクロヘキシル)シクロヘキシル〕
    ビフェニル。
  2. (2)一般式 (上式中11.とWは各々水素原子又は炭素数1〜10
    を有するアルキル基又はアルコギン基を示す) で表わされる4−置換−4’−()ランス−l′−()
    ランス−4”−if 換シクロヘキンル)シクロヘキシ
    ル〕ビフェニルを少なくとも一種含有することを特徴と
    する液晶組成物。
JP7792882A 1982-01-22 1982-05-10 4−置換−4′↓−〔トランス−4″−(トランス−4′′′−置換シクロヘキシル)シクロヘキシル〕ビフエニル Granted JPS58194822A (ja)

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