JPS59175461A - シアノフエニルシクロヘキサン類 - Google Patents

シアノフエニルシクロヘキサン類

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JPS59175461A
JPS59175461A JP4843783A JP4843783A JPS59175461A JP S59175461 A JPS59175461 A JP S59175461A JP 4843783 A JP4843783 A JP 4843783A JP 4843783 A JP4843783 A JP 4843783A JP S59175461 A JPS59175461 A JP S59175461A
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JP
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methyl
compound
liquid crystal
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cyanophenyl
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JP4843783A
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Hiromichi Inoue
博道 井上
Masahiro Fukui
福井 優博
Tetsuya Ogawa
哲也 小川
Yasuyuki Goto
泰行 後藤
Shigeru Sugimori
滋 杉森
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JNC Corp
Original Assignee
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】 本発明は正の誘電異方性を有する新規な液晶化合物、及
びそれを含有する液晶組成物。正の誘電異方性を示す液
晶物質はその化学的及び誘電異方性を利用して捩れた液
晶配列を持つネマ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。
本発明は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、本発明は一般式 (上式中Rは炭素数1〜10のアルキル基を示ス)で表
わされる4−メチル−4−アルキル、トランス−1−(
4−シアノフェニル)シクロヘキサン類及びそれを含有
する液晶組成物である。
本発明の(1)式の化合物は液晶相を示し、誘電異方性
が+11.5で、光、水、空気、熱に対して安定な液晶
化合物である。本発明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、エステル系、アゾキシ系、シ
クロヘキサンカルボン酸フェニルエステル系、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
タジオキサン系などの液晶化合物の1種類又は数種類の
系の混合物と混合して使用することにより誘電異方性が
弱い負或は正の液晶化合物に添加して、誘電異方性が正
の大きい液晶組成物を得ることが可能である。
(I)式の化合物は、次の様な工程により製造すること
ができる。
(上式中Rは前記に同じで、R′は几より炭素数を1つ
減じたアルキル基を示す) 即ち、まず既知物質である1−メチル−3−シクロヘキ
センカルボン酸メチル叩とベンゼンを無水塩化アルミニ
ウム等のルイス酸の存在下で反応して化合物狂)が得ら
れる。化合物(ト)を水酸化ナトリウム、水で加水分解
して化合物(財)を得る。化合物側にアルキルリチウム
のヘキサン溶液を作用して化合物■を得る。化合物■を
ヒドラジンヒトラード水和物と水酸化カリウムを用いて
、ウオルフーキツシュナー還元反応して化合物■を得る
。化合物■を溶媒中、無水塩化アルミニウム、塩化アセ
チル等でフリーデル−クラフッ反応することによって化
合物■を得る。
化合物(ロ)を溶媒中、次亜臭素酸カリウムでハロホル
ム反応して化合物(MIDが得られ、ついで化合物(至
)を塩化チオニルと加熱し反応して酸塩化物とし、つい
で酸塩化物にアンモニア水を作用して酸アミドとし、こ
の酸アミドを塩化チオニルと加熱すると目的である(I
)式の化合物が得られる。
以下実施例により本発明の化合物の製造法及び性質、更
に液晶組成物としての使用の詳細を説明する。
実施例1 〔4−メチル−4−ペンチル、トランス−1−(4−シ
アノフェニル)シクロヘキサンの製造〕(第1段階) 5tの三ロフラスコに無水塩化アルミニウム5181/
 (0,885%# )とへ7セ71,260 gを入
れて攪拌しながら、】−メチル−3−シクロヘキセンカ
ルボン酸メチルsoo、p(3,242モル)ヲペンゼ
ン250艷に溶解した溶液を10C以上にならない様に
、約60分で滴下した。滴下終了後、室温で24時間攪
拌を保つ。氷水2tの中に反応液を注ぎ込み分液ロート
に移す。有機層を5N−、HO7水1tで2回洗浄し、
ついで洗液が中性になるまで水洗する。溶媒を常圧留去
し、残留物を減圧蒸留して化合物[相]が213g得ら
れた。
沸点138〜142C/3+++J(L(第2段階) 1を三ロフラスコに第1段階で得られた化合物(11)
213g(0,912モル)と水酸化ナトリウム44.
9(1,100モル)、水220m1.エチルアルコー
ル50−を入れ、攪拌しながらマントルヒーターにて加
熱し、3時間還流する。冷却し、5N−MCI、水50
0m1の中に反応液を注ぎ込むと結晶が析出する。結晶
を炉別し、500−のエチルアルコールに溶解し再結晶
する。結晶を炉別し乾燥して化合物(zx65.c+g
を得た。融点は165.0〜167、ICであった。
(第3段階) 5を三ロフラスコに乾燥窒素雰囲気下のところへ、M=
1.55(約10%溶液)のブチルリチウムのヘキサン
溶液830m/(]、、2280モルを入れ攪拌したと
ころへ、前記化合物(IV)100.!i+(0,45
8モル)を乾燥ベンゼン1500rneに溶解した溶液
を、内温が15C以上にならない様に約45分で滴下し
た。滴下終了後、室温で24時間攪拌を保つ。水400
−を注意深く加え分液ロートに移し、有機層を水洗し洗
液が中性になるまで水洗する。溶媒を留去し残留物をメ
チルアルコール70ゴで再結晶してMを549得た。融
点は23.0〜24.6Cであった。
(第4段階) 500−の三ロフラスコに前記化合物(i301I(0
,118モル)と80チヒドラジンヒドラート60−を
入れ加熱攪拌し、120Cで1時間を保ったのち冷却し
50Cにしたところへ、水酸化カリウム15.6 g(
0,278モル)をジエチレングリコール150−に溶
解した溶液を一挙に加える。内温が200t?になる様
に水を留去し、200Cで2時間反応したのち冷却する
。水200dとトルエン5〇−を加え分液ロートに移し
、有機層を水洗し洗液が中性となるまで水洗する。溶媒
を留去し残留物を減圧で蒸留して化合物(VI1179
を得た。沸点15 :3−155 t”/ 5 waH
g(第5段階) 300rnl三ロフラスコに無水塩化アルミニウム10
.2 g(0’、077モル)と二硫化炭素25mを入
れ攪拌しながら化合物(VD 17 g(0,070モ
ル)と塩化アセチル6、!i’(0,077モル)を二
硫化炭素25rnlに溶解した溶液を、内温か20C以
上にならない様に滴下する。滴下終了後、室温で1時間
攪拌したのち、水浴上で内温40rで2時間保ったのち
冷却する。反応液を6N−HCt50 mlと氷200
gに注ぐ。トルエン100m1を加え分液ロートに移し
、5N−B、Ct水で洗浄し、ついで水洗したのち溶媒
を留去する。残留物をエチルアルコール20rn1.か
ら再結晶して化合物(■) 9.3 !?を得た。融点
は46.3〜48.3 Cであった。
(第6段階) ))次亜臭素酸ナトリウムの調製 200m/三角フラスコに水酸化ナトリウム21.7 
g(0,524モル)を入れ水80−を加えて溶解し、
水浴で101T以下に冷却したところへ臭素19.5 
g(0,033モル)を少量づつ加え溶解しておく。
■)ハロホルム反応 500m/三ロア ラス:lに(VID 9.3 、!
? (0,033モル)を入れ、P−ジオキサン40r
nlを加え攪拌し溶解する。ここへ先に調製した次亜臭
素酸ナトリウム溶液を滴下する。滴下後1時間攪拌し、
40Cで4時間保った後冷却する。亜硫酸水素す) I
Jウム2.6 g(0,025モル)を加え、15分攪
拌後、濃塩酸30fnI!を注意深く加えてP、H4と
した。30分間攪拌した後、結晶を炉別し結晶を酢酸1
0〇−から再結晶して化合物(至)7.9gを得た。そ
のC−N点は188.27?で、N−N点は243.7
Cであった。
(第7段階) 100tnlナスフラスコに上記で得られた化合物(■
l)7g(0,024モル)と塩化チオニル11.5 
g(0,097モル)を入れ加熱還流する。溶液が均一
になってから更に1時間還流したのち過剰の塩化チオニ
ルを留去してから、28%アンモニア水30葱の中に注
ぐと結晶が析出する。この結晶を炉別し水洗したのち完
全に乾燥する。この結晶を100m/ナスフラスコに入
れ、塩化チオニル8F(0,067モル)を加え、加熱
還流すると溶液が均一になる。更に1時間還流したのち
過剰の塩化チオニルを留去し、残留物を水の中に開はト
ルエン50rnI!、を加え分液し、トルエン層を6N
−HCl 50 mlで2回洗浄し、2N−N aOH
50mlで2回洗浄して洗液が中性になるまで水洗する
溶媒を留去し残留物をメチルアルコール5−から再結晶
して目的化合物である4−メチル−4−ペンチル、トラ
ンス−1−(4−シアノフェニル)シクロヘキサン2I
を得た。このものの融点は470〜47.7Cであり、
N−I点は36.80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。
実測値後)   計算値(%)  (C10”27Nと
して)0   84.67   84.70 J(10,0810,1O N     5.1     5.2 実施例2 実施例1に於ける第3段階のブチルリチウムの代りに夫
々、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウ
ム、ペンチルリチウム、ヘキシルリチウム、ヘプチルリ
チウム、オクチルリチウム、ノニルリチウムを用いて他
は実施例1と同様の操作で次の化合物が製造される。
4−メチル−4−エチル、トランス−1〜(4−シアノ
フェニル)シクロヘキサン 4−メチル−4−プロピル、トランス−1−(4−シア
ノフェニル)シクロヘキサン4−メチル−4−ブチル、
トランス−1−(4−シアノフェニル)シクロヘキサン 4−メチル−4−ヘキシル1.トランス−1−(4−シ
アノフェニル)シクロヘキサン4−メチル−4−ヘプチ
ル、トランス−1−(4−シアノフェニル)シクロヘキ
サン4−メチル−4−オクチル、トランス−1〜(4−
シアノフェニル)シクロヘキサン4−メチル−4−ノニ
ル、トランス−1−(4−シアノフェニル)シクロヘキ
サン 4−メチル−4−デシル、トランス−1−(4−シアノ
フェニル)シクロヘキサン 実施例3(使用例1) かもなる液晶組成物のネマチック液晶温度範囲(MR)
 バー10〜72.3t?、20rに於ける粘度’72
0は3o、ocp、誘電率異方性Δεは+11.3(ε
、1=15.7、εI= 4.4 )でこれをセル厚1
0μmのTNセルに封入した際のしきい電圧は1,7 
V、飽和電圧は2.IV、であった。
この組成物90部に本発明の実施例1で得られた化合物
((I)式で几がC,H,、のもの)を10部加えた液
晶組成物のM、Rば−15〜68.Or、η2oは31
.80p、Δεは+11.5 (εn −16,1、ε
、 = 4.6 )であり上記と同じセルに封入した際
のしきい電圧は1.7■、飽和電圧は2.3■であった
。この様に(I)式の化合物を使用することにより、動
作電圧をそれほど変化させずに低温までネマチック温度
範囲を広げることができた。
以   上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (上式中Rは炭素数1〜1oのアルキル基を示す)で表
    わされる4−メチル−4−アルキル、トランス−1−(
    4−シアノフェニル)シクロヘキサン。 (2)一般式 (上式中Rは炭素数1〜1oのアルキル基を示す)で表
    わされる4−メチル−4−アルキル、トランス−1−(
    4−シアノフェニル)シクロヘキサンを少くとも1種含
    有することを特徴とする液晶組成物。
JP4843783A 1983-03-23 1983-03-23 シアノフエニルシクロヘキサン類 Granted JPS59175461A (ja)

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