JPS5970684A - 5−置換−1,3−ジオキサ−2−オン - Google Patents

5−置換−1,3−ジオキサ−2−オン

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JPS5970684A
JPS5970684A JP18078682A JP18078682A JPS5970684A JP S5970684 A JPS5970684 A JP S5970684A JP 18078682 A JP18078682 A JP 18078682A JP 18078682 A JP18078682 A JP 18078682A JP S5970684 A JPS5970684 A JP S5970684A
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JP
Japan
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liquid crystal
compound
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crystal display
trans
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JP18078682A
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JPH0254353B2 (ja
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Yasuyuki Goto
泰行 後藤
Masahiro Fukui
福井 優博
Hiromichi Inoue
博道 井上
Takashi Inukai
犬飼 孝
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JNC Corp
Original Assignee
Chisso Corp
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Publication date
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  • Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

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】 本発明は新規な有機化合物に係り、更に詳しくはTN型
液晶表示装置やネガ表示タイプのゲスト・ホスト型液晶
表示装置用に適したネマチック液晶組成物を構成する一
成分として有用な有機化合物を提供するものである。
TN型液晶表示装置は消費電力が極めて少なく、かつ受
光型表示であるため見易く疲れない等、他の表示装置に
ないすぐれた特徴を有し、7ている。それ敏腕時計や携
帯用電卓などの製品にさかんに応用されている。これら
はいずれも小型電源を用いているので、出来るだけ駆動
電圧を低下することが望まれている。
一方、正の誘電異方性を有するネマチック液晶にカイラ
ル物質を添加してカイラルネマチック液晶とし、これに
色素を添加して電圧を印加することによシカイラルネマ
チック液晶(コレステリック液晶)からネマチック液晶
に相転移させることによシカラー表示を行なうゲスト・
ホスト型液晶表示装置は、偏光板を使用せずにあざやか
なカラー表示が可能であることから最近注目をあびてい
る。しかしカイラル物質を添加するために電圧が高くな
シ実用上の大きな障害となっている。
従来p−シアノフェニル−p′−アルキルベンゾエート
、5−シアノ−2−(4−アルキルフェニル)−ピリミ
ジンなどの様な誘電異方性の大きな液晶材料やそれ自体
は液晶ではないが、しきい値電圧を低下させる物質とし
て、2−シアノ−4−(4’−n−アルキルフェニル)
7ラン、2−シアノ−5−(4−n−アルキルフェニル
)チオフェンなどのシアノ化合物をネマチック液晶材料
に添加することによって、しきい電圧を低下することが
可能なことは知られていた。
しかしこれらの物質を用いただけで所望のしきい値電圧
を有するネマチック材料を構成することは、低温での結
晶の析出の問題および粘度の増大に伴う応答性能の低下
等に問題が残されている。
この様な情況にかんがみて発明者らは正の誘電異方性を
有するネマチック液晶材料を用いる表示装置におけるし
きい値電圧を低くする様な液晶及びそれを構成する化合
物を探求し本発明に到達した。
即ち本発明は一般式 (上式中RはH又は炭素数1〜8のアルキル基を示す) で表わされる5−(トランス−4−アルキルシクロヘキ
シル)−t、a−ジオキサ−2−オン及びそれを含有す
るネマチック液晶組成物である。
本発明の化合物は非液晶物質で、この化合物単独では表
示素子用としての実用性はない。しかし他の液晶物質例
えばアゾキシ系、安息香酸フェニルエステル系、シクロ
ヘキサンカルボン酸フェニルエステル系、フェニルジク
ロー、キザン系、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の一種類あるいは数種の系の混
合物と混合させることによシその液晶組成物のしきい電
圧を小さくする事ができ、従ってそれを使用してより少
ない消費電力で作動できる液晶表示装置を作ることがで
きる。
次に本発明の(1)式の化合物の製法をまず化学式で示
すと ステップ1 (5) ステップ2 ステップ3 (Q ステップ4 (6) ステップ5 即ち、先づ公知の方法によシ製造される4−アルキルシ
クロへキサノンとシアン酢酸エステルt−酢酸アンモニ
ウム、ピペリジン−酢酸等の触媒を用い縮合反応させ、
反応中に生成する水をベンゼン、トルエン、キシレン等
の不活性有機溶媒との共沸混合物として除去し4−アル
キルシクロへキシリデンシアン酢酸エステル(イ)を得
る。次に化合物(4)をJ、 A、 Marshau、
 R,D。
Carrou、  J、 Org、 Chem、  、
  30 、 2748(1965)らの方法により還
元しシクロヘキシルシアン酢酸エステル(J3)を得る
。続いて、アルカリ加水分解によシマロン酸訪導体(Q
を得る。得られた化合物(Qは、シス体とトランス体の
混合物であ)、これはエチルアルコールその他の周知の
溶剤から再結晶するだけで分離できる。本発明において
、目的化合物はトランス体である。次いで得うレタトラ
ンスー4−アルキルシクロペキンルマロン酸をジエチル
エーテルあるいはテトラヒドロフラン中の水素化リチウ
ムアルミニウムを用い還元反応を行い2−置換−1,3
−プロパンジオール(ハ)を得る。とのジオールと炭酸
ジエチルを触媒量のナトリウムエトキシド又は金属ナト
リウムとともに加熱して生成するエタノール及び過剰の
炭酸ジエチルを留去してのち、アルカリ存在下に減圧蒸
留することによって目的の化合物(1)が得られる。
以下実施例および使用例によシ本発明を更に詳細に説明
する。
実M例1(5−()ランス−4−ペンチルシクロヘキシ
ル)−1,8−ジオキサ−2−オン((I)式において
RがcsI(nのもの)の製造方法〕 ステップ1 4−ペンチルシクロへキサノン84.1F(0,5モル
)トルアン酢酸エチルニスデル56.5 f (0,5
モル)および酢酸アンモニウム1.51 (0,02モ
ル)を混合し、ベンゼンを溶媒として反応によって生成
する水が留出しなくなるまで還流下にて反応させた41
反応終了後、室温まで放冷しベンゼン溶液から酢酸アン
モニウムを炉別し、ベンゼンを留去し、残渣を減圧にて
蒸留し、4−ペンチルシクロへキシリデンシアン酢酸エ
チルエステル(イ)を得た。収量110.7g(84,
1%)、沸点170〜173°C/2.5WMHg0 ステップ2 ステップ1で得られた化合物(5)88.21(0,8
モル)t−200mのエチルアルコールに溶解し、これ
に水素化ホウ素ナトリウム7.6g(0,2モル)をエ
タノール200 mlに溶解した溶液を0°Cにて滴下
した。滴下終了後頁に室温にて攪拌し、反応終了後、反
応物を氷水10100O、濃塩酸200r!Ilの混合
物中に加え、激しく攪拌した。析出した油状物を100
 mlのトルエンにて抽出した。トルエン抽出液を5%
炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで水にて洗浄し、その
後溶媒を留去した。残渣を減圧にて蒸留し、4−ペンチ
ルシクロヘキシルシアン酢酸エチルエステルの)を得た
。収量70.8g(89%)。
沸点171〜174°C/MMHy0 ステップ3 ステップ2で得られた化合物(J3)52.6f(0,
2モル)及び水酸化カリウム44.9g(0,8モル)
を水50wt1.エチルアルコール200+/に溶解し
、還流下にて10時間反応した。反応終了後、反応液を
冷却し、水1000g/を加え、次いで濃塩酸’l0t
nlを徐々に加えた。析出した結晶をp過し、これをガ
スクロ分析にて単一ピークを示すまで、エタノールから
再結晶をくシ返しトランス−4−ペンチルシクロヘキシ
ルマロンH(C) ヲ得り。収量18.2 f 、’ 
mp 124.2’C。
ステップ4 ステップ3で得られた化合物(C) 10 f(0,0
89モル)を乾燥したジエチルエーテル50ゴに溶解し
、これを水素化リチウムアルミニウム1.59 (0,
04モル)ヲジエチルエーテル10m/に溶解した溶液
に20°Cにて徐々に滴下した。滴下終了後、この混合
物をゆる−やかな還流下に2時間加熱した。加熱終了後
水浴で反応混合物を冷却し、過剰の水素化リチウムアル
ミニウムを分解するために酢酸エテル1 yntを添加
した。次いで20%硫酸40m1を加え、無機物が溶解
するまで激しく攪拌した。生成物をジエチルエーテル5
0m1にて抽出し、抽出液を5%炭酸水素ナトリウム水
溶液で2回洗浄し更に水洗後無水硫酸ナトリウム上で乾
燥した。次いでそのエーテルを留去し残渣を20vnt
のn−へキサンから再結晶して2−(トランス−4−ペ
ンチルシクロヘキシル)−1,8−プロパンジオール(
至)を得た1、収得量7.6 jj (86%)。
mp 59.5〜59.9°C0 ステツプ5 ステップ4で得られた化合物(D) 4.51 (0,
02モル)、炭酸ジエチル9.!Ml(0,04モル)
金属ナトリウム0.1yを蒸留フラスコに入れて加熱し
生成するエタノールを留去しつつ液温が150°Cにな
るまで加熱した。残留物にトルエン2(Jtttlを加
え、水洗浄して中性とじてからトルエンを留去し8ff
lllHgの減圧下に180°Cまでの留分を除去した
。(これは主として原料の1.8−プロパンジオールで
ある。)残留物は粘調であってオリゴマーないしポリマ
ーである。
これにナトリウムエトキシドを加えてアルカリ性にて解
重合しつつ減圧蒸留することによシ目的物を得る。沸点
140〜145°C/ 0.8朋Hg。
得られた油状物2.7gをn−ヘキサノ8 mtから再
結晶することによシ目的とする5−(トランス−4−ペ
ンチルシクロヘキシル)−1,8−ジオキサ−2−オン
の精製物1.8g(収率35.7%)を得た。rnp 
80.1°C0そのNMR及びIR−スペクトルは5−
(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)−1,3−
ジオギザ−2−オンの構造式と矛盾しなかった。また元
素分析値は下記の如く理論値と一致した。
理論値(C25H2603として) 分析値C70,8
2%    70.6% H10,’(0%    10,7% 実施例2 実施例1と同様にして5−シクロヘキシル−1,3−ジ
オキサ−2−オン(mp 62.8’C)を得た。
その他の(1)式の化合物も同様にして得られる。
実施例8(使用例) CzH5−o−o−CN     ss<重量、以下同
<>5)C5HII−o−C>CN   40 部07
HI5()(ンCN   25部 C3H17−o−o−CN16部 C3H11−G<◎(YcN  11部からなるN−I
点が63°Cのネマチック液晶組成物及びその95部に
本発明の(1)式の化合物を5部添加して得られる液晶
組成物を使用してTN型素子を作製し透過光量の電圧依
存性を調べた。透過光景がその飽和値の10%に達する
時の電圧をもってしきい電圧v1oとし、またその飽和
値の90%に達する時の電圧を飽和電圧V90と定めた
。その測定結果を第1表に示す。
第   1   表 第1表から判るように本発明の(1)式の化合物をわず
か5重量%添加しただけでVloをo、34Vも電圧を
下げることができ、非常に有効であることがわかる。比
較例として従来電圧低下剤として使用されているものを
同量使用した場合の測定値を渇げたが、これらと比較し
ても遜色がない事がわかる。またダイナミック1駆動で
表示装置を動作させる場合に問題になる透過率−電圧曲
線における急峻度をV50’ /VIOで表わすが、と
のV5o/V1oの値も本発明の化合物を使用すること
により小さくできることがわかる。このことはダイナミ
ック駆動できるための重要な要素である。
以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 (上式中RはH9又は炭素数1〜8のアルキル基を示す
    ) で表わされる5−(トランス−4−7/l/ キルシク
    ロヘキシル)  t、a−ジオキサ−2−オン。
  2. (2)一般式 (上式中RはH又は炭素数1〜8のアルキル基を示す) で表ワされる5−(トランス−4−アルキルシクロヘキ
    シル)−1,3−ジオキサ−2−オンを少くとも1種含
    有してなる液晶組成物。
JP18078682A 1982-10-15 1982-10-15 5−置換−1,3−ジオキサ−2−オン Granted JPS5970684A (ja)

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JP18078682A JPS5970684A (ja) 1982-10-15 1982-10-15 5−置換−1,3−ジオキサ−2−オン

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JPH0254353B2 JPH0254353B2 (ja) 1990-11-21

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4615824A (en) * 1983-12-22 1986-10-07 Veb Werk Fuer Fernsehelektronik Im Veb Kombinat Mikroelektronik Mixing component for liquid crystal substances
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WO2017208953A1 (ja) * 2016-06-03 2017-12-07 Dic株式会社 液晶組成物用自発配向助剤、該自発配向助剤に好適な化合物、液晶組成物、及び液晶表示素子

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