JPS58225054A - ４−〔トランス−４′−（トランス−４″−アルキルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕安息香酸−３′′′−シアノフエニルエステル - Google Patents

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】 本発明は小さい正の誘電異方性を持ち、かつ高温までの
広い温度範囲で液晶相を示す、低粘性の新規な液晶化合
物及びそれを含有する液晶組成物に関する。

液晶表示素子は液晶物質の特性であ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Ｔ
Ｎ型（ねじれネマチック型）Ｄａ型（動的散乱型）、ゲ
スト・ホスト型、ＤＡＰ型などがあり、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なる。

しかし、いずれにしてもこれらに用いられる液晶物質は
できるだけ広い温度範囲で液晶相を示し、又水分、熱、
空気、光などに安定である必要がある。しかし、現在の
ところ、単一化合物ではこの様な条件を満たすものはな
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。更に表示
素子の種類によりその誘電率異方性Δ６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
値を持ったものが必要になったりするが、一般的に任意
のΔＩの値を持った液晶混合物は△Ｃの値が正のものと
△８の値が負のものを適宜混合することによって得られ
る。又最近は特に低温から高温まで広い温度範囲で動作
する液晶表示素子の開発が要求されており、この様な要
求をみたすために高温までの広・い温度範囲で高温まで
液晶相を示す化合物の開発がなされている。

本発明の化合物はこの様な特性を持ったもので、前記の
様な要望をある程度みたすものである。

即ち、本発明は一般式 （上式中Ｒは水素原子又は炭素数１−１０のアルキル基
を示す） で表わされる４−（）ランス−４’−（）うｙノー４“
−アルキルシクロヘキシル）シクロヘキシル）安息香酸
−ａ”−シアノフェニルエステル及びそれを含有する液
晶組成物である。

本化合物は高温までの広い温度範囲で液晶相を示し、又
△ξが＋０．５程度と小さく、又粘度は２０℃でｓ　ｏ
　ｃｐであり、これを液晶混合物の一成分として少量加
えることにより、高温までネマチック相を示す様になり
、又それほど粘度は上昇しない。又水分・熱、光等に対
する安定性も良好である。

次に本発明の化合物の製造法を示す。まず、ブロモベン
ゼンと金属マグネシウムからフェニルマグネシウムプロ
ミドを製造し、それを４−（トランス−４’　−、、ア
ルキルシクロヘキシル）シクロヘキサノンと反応して４
’−（）ランス−４“　　　　”１−アルキルシクロヘ
キシル）シクロヘキサン−１−オール−ベンゼン（ｌｌ
とする。次にこれを硫酸水素カリウムを触媒にして脱水
して４’−（トランス−４“−アルキルシクロヘキシル
）シクロヘキセン−１’−（ル−ベンゼン＋１１ヲ得、
ついでラネーニッケル触媒を用いて水素添加してトラン
ス−４’−（）ランス−４”−アルキルシクロヘキシル
）シクロヘキシルベンゼン（ｆｆｌを得る。このものは
（１）を直接、ラネーニッケルを使用して水素添加して
も得ることができる。次に化合物＋ＩＶ）をヨウ素酸又
は過ヨウ素酸などでへロゲン化することにより、４−〔
トランス−４’−（）ランス−４“−アルキルシクロヘ
キシル）ンクロヘキシル〕ハロゲノベンゼンｆｆｌとし
、これをシアン化第−銅でシアン化すれば４−〔トラン
ス−４’−（トランス−４“−アルキルシクロヘキシル
）ンクロヘキシル〕ベンゾニトリル（Ｖｌｌが得られる
。

次にこの化合物（■）を水酸化カリウム水溶液ジエチレ
ングリコール系中で加水分解して、４−〔トランス−４
’−（トランス−４“−アルキルシクロヘキシル）ンク
ロヘキシル〕安息香酸な製造する。この安息香酸誘導体
を塩化チオニルにて酸塩化物とし、ついで３−シアノフ
ェノールなピリジン中で作用させて、目的の４−（ト？
ンスー４’−（）ランス−４“−アルキルンクロヘキシ
ル）シクロヘキシル）安、ｌ酸−３”−シアノフェニル
エステル（ト）が得られる。以上を化学式で示すと、 ↓　ラネーＮ１ （ｆｆｌ　　　　　　　　　　（ｖｌ Ｕ （１１ （上式中Ｒは前記と同じ） 以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ 〔４−（）ランス−４’−（）ランス−４“−プロピル
シクロヘキシル）シクロヘキシル〕安息香酸−３″−シ
アノフェニルエステルの製造〕削り状マグネシウム３．
６　Ｆ　（０，１４８モル）を３つ目フラスコに入れ、
ブロモベンゼン２３．２ｆ（０，１４８モル）をテトラ
ヒドロフランに溶がした溶液５０−をＮ２気流中で反応
温度を３０〜３５℃に保ち、攪拌しながらゆっくり滴下
していくと反応して３時間でマグネシウムは溶けて均一
になり、フェニルマグネシウムプロミドを生じる。これ
に４−（トランス−４′−プロピルシクロヘキシル）シ
クロヘキサノン２６．２　ｆ（０，１１８モル）をテト
ラヒドロフランに溶かして５ｏ−にしたものを反応温度
を１０℃以下に保ちつつ、なるべく速かに滴下する。滴
下後３５℃まで昇温させ３０分間攪拌し、ついで３Ｎ塩
酸１００ｍｊｌを加える。反応液を分液ロートに移しｎ
−へブタン１ｏｏ７！で３回抽出後、合わせたｎ−へブ
タン層を、水で洗液が中性になるまで洗浄してからｎ−
へブタンを減圧留去する。残留した油状物は（４’−（
）ランス−４“−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキ
サン−１’　−オー　／Ｉ／　）ベンゼンであり、これ
に硫酸水素カリウム１９ｆを加えＮ２気流中１７０℃で
２時間脱水する。冷却後２００−のｎ−ヘプタンを加え
てから硫酸水素カリウムをｆ別し分液ロートでｎ−へブ
タン層を洗液が中性になるまで水洗する。次いでローへ
ブタンを減圧留去し、残る油状物をｎ−へブタンとアセ
トンで再結晶して得られるのが（４−（）ランス−４“
−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキセン−１′−イ
ル〕ベンゼンである。この７．５２をエタノール５００
ｍ１に溶解しラネーニッケル触媒３．２ｆを加え、５０
℃常圧で水素を通じ接触還元を行う。原料と生成物の両
方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８時間後に還元反応を終了させた。このとき
の水素吸収量は８００ｒｒＬｔであった。触媒をｒ別し
てから溶媒を減圧留去し、残った結晶をエタノールで再
結晶して〔トランス−４’−（）ランス−４“−プロピ
ルシクロヘキシル）シクロヘキンル〕ベンゼンを得た。

この１．４ｆを酢酸５０ｔｎｔに溶かし、純水０．９　
ｍｅ　ｓ濃硫酸１．０−、ヨウ素酸０．２０　ｆ　％ヨ
ウ素０．５　Ｏｆ　、四塩化炭素０．４−の混合物を８
０℃で５時間還流した。反応液を冷却し析出した結晶を
ｆ別し、この結晶なｎ−へブタンで再結晶して得られた
ものが４−〔トランス−４′−〔トランス−４“−プロ
ピルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕ヨードベンゼン
（Ｖｌである。このものは液晶状態を示し、Ｃ−８ｍ点
が１．１９，０℃、ａｍ−Ｎ点が１３９．２℃、Ｎ−Ｉ
点が１８９．２℃であった。この１．２　ｔをＮ、Ｎ−
ジメチルホルムアミド５０−に溶解し、シアン化第−銅
ｏ、６３１を加え、１３０℃で４時間反応した。ｎ−へ
ブタン１００−を加え、分液ロートに移し、３゜チアン
モニア水で分液し、次いで水洗、６Ｎ−塩酸洗いを施こ
し、更に洗液が中性になるまで水洗する。溶媒を減圧留
去し、ｎ−へブタンで再結晶して得られたものが４−〔
トランス−４′−（トランス−４“−プロピルシクロヘ
キシル）シクロヘキンル〕ベンゾニトリルである。収量
０．４　ｆ　、収率はジアン化反応について４５チであ
り、又そのＣ−８ｍ点は７３．Ｉ　Ｃ１Ｓｍ−Ｎ点は８
１．１℃、Ｎ−Ｉ点は２４２．５℃であった。

以上の様にして得られた４−〔トランス−４′−（）ラ
ンス−４“−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキンル
〕ベンゾニトリル５ｆを、水酸化カリウム５ｔを１ｏ−
の水に溶かした溶液と共にジエチレングリコール１００
−に加え、フラスコ中２００℃で７時間加熱する。反応
終了後室温まで冷却し、６ＮＨＣＪ５０ｒｎｔと１００
−を加える。析出した結晶なｆ過し、水でよく洗う。

この様にして得られた４−（）ランス−４′−（トラン
ス−４“−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕
安息香酸（■１１ｆを、ピリジン０．１　ｍｌと塩化チ
オニル１ｏ−と共に８０℃に加熱する。反応液は２時間
で均一になり、更に１．５時間反応をつづける。過剰の
塩化チオニルを減圧にて留去する。残った油体物は酸塩
化物である。一方３−ンアノフェノール０．５　ｆをピ
リジン２０−に溶かしておいたものに酸塩化物を加えた
後にトルエン１００ｔｎｔを加え、−晩装置する。分液
漏斗でそのトルエン層を、まず６Ｎ塩酸で、ついで２Ｎ
苛性ソーダ溶液で、最後に水で中性になるまで洗浄する
。それを無水硫酸ナトリウムで乾燥後、トルエン層を減
圧で留去する。析出した結晶をエタノールで、ついでア
セトンで再結晶すると目的の４−〔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
シル〕安息香酸−３″−シアノフエニルエステルが得ら
れた。収量０，６ｒ、収率４６チ、そのＣ−Ｎ点は１６
８．５〜１６９．１℃、Ｎ−Ｎ点は２３７．８℃であっ
た。

実施例２ 実施例１に於ける４−〔トランス−４’−（）ランス−
４“−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサノンの代
りに４−（トランス−４′−シクロヘキシル）シクロヘ
キサノンを使用する他は実施例１と全く同様にして４−
（トランス−４′−シクロヘキシル）シクロヘキンル安
息香酸−３“′−ンアノフェニルエステルを得た。

ｍｐ、　　１５１．６〜１５２．１℃ 同様にして以下に□示す化合物も得られる。

、１ ４−〔トランス−４’−（）ランス−４“−メチルシク
ロヘキンル）シクロヘキンル〕安息香酸−３１−シアノ
フェニルエステル ４−〔トランス−４’−（）ランス−４“−エテルシク
ロヘキンル）シクロヘキシル〕安息香酸３＃／−シアノ
フェニルエステル ４−〔トランス−４’−（トランス−４“−ブチルシク
ロヘキシル）シクロヘキシル〕安息香酸−３“′−シア
ノフェニルエステル ４−〔トランス−４’−（）ランス−４″−ペンチルシ
クロヘキシル）シクロヘキシル〕安息香酸−３１−ンア
ノフェニルエステル ４−〔トランス−４’−（）ランス−４“−へキシルシ
クロヘキシル）シクロヘキシル〕安息香酸−３”−シア
ノフェニルエステル ４−〔トランス−４’−（トランス−４“−へブチルシ
クロヘキシル）シクロヘキシル〕安息香酸−３”−シア
ノフェニルエステル ４−〔トランス−４’−（）ランス−４“−オクチルシ
クロヘキシル）シクロヘキシル）　安息香酸−３”−シ
アノフェニルエステル ４−〔トランス−４’−（トランス−４“−ノニルシク
ロヘキシル）シクロヘキシル）安、ｌｌ酸−３″−シア
ノフェニルエステル ４−〔トランス−４’−（）ランス−４“−デシルシク
ロヘキシル）シクロヘキシル〕安息香酸−３″−シアノ
フェニルエステル 実施例３（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チ トランス−４−ペンチル−（４′−シアノフェニル）シ
クロヘキサン　　４２チ トランス−４−へブチル−（４′−シアノフェニル）シ
クロヘキサン　　３０％ なる組成の液晶組成物のＮ−Ｎ点は５″２℃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，
５３　Ｖ　、飽和電圧は２．１２　Ｖであった。又粘度
は２０℃で２３　ｃｐであった。

この液晶組成物９５部に実施例１で製造した４−〔トラ
ンス−４’−（）ランス−４“−プロピルシクロヘキシ
ル）シクロヘキシル〕安息香酸−３″−ンアノフェニル
エステル５部を加えたもののＮ−Ｉ点は６１℃になり、
しきい電圧は１．５５　Ｖ　、飽和電圧は２．１４　Ｖ
であった。又粘度は２Ｃ）Ｃで２７　Ｃｐであった。

以　　上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 （上式中Ｒは水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル基
   を示す） で表わされる４−〔トランス−４’−（）ランス−４“
   −アルキルシクロヘキンル）シクロヘキンル〕安息香酸
   −３”−シアノフェニルニスエル。
2. （２）一般式 −（上式中Ｒは水素原子又は炭素数１〜１０のアルキル
   基を示す） で表わされる４−〔トランス−４’−（）ランス−４“
   −アルキルンクロヘキンル）シクロヘキンル）安息香酸
   −ｓ″−シアノフェニルエステルを少くともｌ成分含む
   ことを特徴とする液晶組成物。