JPS597138A - ３−ハロゲノ安息香酸−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〕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】 本発明は広い温度範囲で液晶相を示す、正の誘電異方性
を有する新規液晶物質及びそれを含有する液晶組成物に
関する。

液晶を使用した表示素子は時計、電卓などに広く使用さ
れる様になって来た。この液晶Ｍ素子は液晶物質の光学
異方性及び誘電異方性という性質を利用したものである
が、液晶相にはネマチック液晶相、スメクチック液晶相
、コレステリック液晶相があり、そのうちネマチック液
晶を利用したものが最も広く実用化されている。即ちそ
れらにはＴＮ（ねじれネマチック）型、ＤＳ型（動的散
乱型）、ゲスト・ホスト型、ＤＡＰ型などがあり、それ
ぞれに使用される液晶物質に要求される性質は異る。し
かし・いずれにしても、これら表示素子に使用される液
晶物質は自然界のなるべく広い範囲で液晶相を示すもの
が望ましいが、現在のところ単一物質でその様な条件を
みたす様な物質はなく、数種の液晶物質又は非液晶物質
を混合して一応実用に耐える様な物を得ているのが現状
である。又、これらの物質は水分、光、、熱、空気等に
対しても安定でなければならないのは勿論であり、更に
表示素子を駆動させる必要なしきい電圧、飽和電圧がな
るべく低いこと、又応答速度を早くするためには粘度が
出来るだけ低いことが望ましい。ところで液晶温度範囲
を高温の方に広くするためには高融点の液晶物質を成分
として使用する必要があるが、一般に高融点の液晶物質
は粘度が高く、従ってそれを含む液晶組成物も粘度が高
くなるので、高温、例えば８０℃位まで使用出来る様な
液晶表示素子の応答速度、特に低温でのそれは着るしく
おそくなる傾向にあつた。しかるに本発明者らは高い液
晶温度範囲をもちながら低粘度の液晶物質を見つけ本発
明に到った。

即ち本発明は一般式 （−Ｌ式中Ｒは水素又は炭素数１〜１ｏのアルキル基を
示し、ＸはＦ又はｃｌ！のいずれがを示す） で表わされる３−ハロゲノ安息香酸−４−〔トランス−
４’−（）ランス−４“−アルキルンクロヘキシル）シ
クロヘキシル〕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。

本発明の化合物は高い透明点を有し、例えば本発明の化
合物の一つである３−フルオロ安息香酸−４−〔トラン
ス−４’−（）ランス−４−プロピルシクロヘキンル）
シクロヘキシル〕フェニルエステルのＣ−８点は１４７
℃、８−Ｎ点は２０１．３℃、Ｎ−Ｉ点は２６０℃と広
い温度範囲で液晶相を示し、これを組成物の成分として
加える事によりその液晶組成物の粘度を高くせず、透明
点を上げることが出来る。又本発明の化合物の誘電異方
性値は＋０．５程度であるが、組成物のしきい値電圧、
飽和電圧をそれ種変化させない。又水分、熱、光等に対
する安定値も良好である。

つぎに本発明の化合轡の製造法を示すと、まず４−ブロ
モアニソールと金属マグネシウムを反応させて、４−メ
トキンフェニルマグネシウムプロミドとし、これを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（対応するシクロヘキサノールを無水クロム酸
で酸化することにより得られる）と反応させて４−メト
キシ−（１’−ヒドロキン−４’−（）ランス−４“−
アルキルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕ベンゼンと
する。次いでこれを硫酸水素カリウム触媒として脱水し
て４−メトキン−（４’−（）ランス−４“−アルキル
シクロヘキシル）シクロヘキセン−１′−イル〕ベンゼ
ンとする。ついでこれをエタノール溶媒中ラネーニッケ
ル触媒を用いて、常圧、３０℃にて還元すると４−メト
キシ−（４’−（）ランス−４“−アルキルシクロヘキ
シル）シクロヘキシル〕ベンゼンである。これはトラン
ス体とシス体の混合物であるので、エタノールで再結晶
して４−メトキシ−〔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
ンが得られる。ついで臭化水素酸で脱メチル化して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〕フェノールが得られる。こ
れにピリジン存在下３−ハロゲノ安息香酸クロリドと反
応して目的の３−ハロゲノ安息香酸−４−（）ランス−
４′−（トランス−４“−アルキルンクロヘキシル）ン
クロヘサシル〕フェニルエステルを製造した。

以上を化学式で示すと υ （１１ 以下、実施例により本発明の化合物の製造法及び使用例
について更に詳細に説明する。

実施例１〔３−フルオロ安息香酸−４−〔トランス−４
’−（）ランス−４“−プロピルンクロヘキシル）シク
ロヘキンル〕フェニルエステルの製造〕 削り状マグネシウム１．２　Ｆ　（０，０４９モル）を
３つロフラスコに入れ、４−ブロモアニソール９．２　
ｔ　（０，０４９モル）をテトラヒドロフランに溶かし
た溶液３０＠７！を、窒素気流中で反応温度を３０〜３
５℃に保ち、攪拌しながらゆっくり滴下して行くと反応
して３時間でマグネシウムは溶けて均一になり４−メト
キシフェニルマグネシウムプロミドを生ずる。これに４
−（トランス−４′−プロビルシクロヘキンル）シクロ
ヘキサノンのｌ　Ｏ，９ｆ　（０，０４９モル）をテト
ラヒドロフランに溶かして５０ｍ１としたものを反応温
度を５〜１０℃に保ちつつなるべく速かに滴下する。滴
下後、３５℃まで昇温し３０分攪拌し、ついで３Ｎ塩酸
５０−を加える。

反応液を分液漏斗にとり２００−のトルエンで３回抽出
後、合わせたトルエン層を水で洗液が中性になるまで洗
浄してからトルエンを減圧留去する。残留した油状物は
４−メトキシ−〔１′−ヒドロキシ−４’−（）ランス
−４“−プロビルンクロヘキシル）シクロヘキンル〕ベ
ンゼンであり、これに硫酸水素カリウム６Ｆを加え窒素
気流中１６０℃で２時間脱水する、冷却後２００−のト
ルエンを加えてから硫酸水素カリウムをｆ別し、トルエ
ン層を洗液から中性になるまで水洗する。次いでトルエ
ンを減圧留去し、残る油状物をエタノールで再結晶して
得られるのが４−メトキン−（４’−（）ランス−４“
−ブロピルシクロヘキンル）シクロヘキセン−１′−イ
ル）ベゾゼンであろうここで得られた全９１７．Ｏｆを
ラネーニッケル触媒１．Ｏｆと共にエタノール１２０艷
に溶かし常圧５０℃で接触還元を行ない、水素δ００−
を吸収させた。触媒をｒ別し、そのまま再結晶させる。

得られたものはシス体とトランス体の混合物なので、さ
らにエタノールで再結晶をくり返し、トランス体を単離
する。

これが、４−メトキン−〔トランス−４’−（）ランス
−４“−プロビルシクロヘキンル）シクロヘキンル〕ベ
ンゼンで収ｔ２８ｆ１収率１８＊で得られた。

このもの１５Ｆを臭化水素酸（４７％）２００−と酢酸
２００−と共に２０時間還流する。反応終了後５００−
の水を加え、析出した結晶なｒ遇する。よく水で洗った
後、アセトン−エタノール混合溶媒で再結晶した。これ
が４−〔トランス−４’−（）ランス−４“−ブロピル
シクロヘキンル）シクロヘキシル〕フェノールである。

収量１１ｆ１収率７７チ。このものも液晶相を示し、そ
のＣ−８ｍ点は１９５℃、ａｍ　−Ｎ点は２０２．５℃
、Ｎ−Ｎ点は２０７．８℃テアツタ。

この様にして製造した４−〔トランス−４′−（トラン
ス−４“−ブロビルシクロヘキνル）シクロヘキシル〕
フェノールのｌｆをピリジン：ＪＯｍｔに溶かした溶液
に、３−フルオロ安息香酸クロ９ドｌｆを加え、−晩装
置する。トルエン２００−を加え、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、ついでアルコールで再結
晶すると゛目的の３−フルオロ安息香酸−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〕フェニルエステルを得た。収量０．
Ｂｆ１収率５７チ。又そのＣ−８ｍ点は１４７℃、８ｍ
−Ｎ点は２０１℃、Ｎ−Ｉ点は２６０℃であった。

以下同様な方法で４−〔トランス−４’−（トランス−
４“−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキサノンの代
りに他のアルキル基を有する４−〔トランス−４’−（
）ランス−７−４“−アルキルンクロヘキシル）シクロ
ヘキサノンを使用し１又ＸがＣｌの場合は３−フルオロ
安息香酸クロシトの代りに３−クロロ安息香酸クロリド
を使って全く同様にしてつぎのものを製造した。

３−フルオロ安息香酸−４−（）ランス−４′−シクロ
へキシルシクロヘキシル）フェニルエステル ３−フルオロ安息香酸−４−〔トランス−４ｌ−（トラ
ンス−４“−メチルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕
フェニルエステル、 ３−フルオロ安息香酸−４−（）ランス−４′−（）７
ンスー４“−エチルンクロへキシル）シクロへキシル〕
フェニルエステル、 ３−フルオロ安息香酸−４−（）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〕
フェニルエステル、Ｃ−８ｍ点１１８℃、Ｓｍ−Ｎ点２
０７℃、Ｎ−Ｉ点２７２℃。

３−フルオロ安息香酸−４−Ｃ）ランヌー４′−（トラ
ンス−４“−ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキシル
〕フェニルエステル、 ３−フルオロ安息香酸−４−（）ランス−４′−（トラ
ンス−４“−へキシルシクロヘキシル）シクロヘキシル
〕フェニルエステル、 ３−フルオロ安息香酸−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
〕フェニルエステル、 ３−フルオロ安息香酸−４−ｌ）ランス−４′−（トラ
ンス−４“−オクチルシクロヘキシル）シクロヘキシル
〕フェニルエステル ３−フルオロ安息香酸−４−（）ランス−４′−（トラ
ンス−４“−ノニルンクロヘキシル）シクロヘキシル〕
フェニルエステル、 ３−フルオロ安息香酸−４−〔トランス−４′−（トラ
ンス−４７−ゾシルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕
フェニルエステル、 ３−クロロ安息青酸−４−（トランス−４′−シクロへ
キシルシクロヘキシル）フェニルエステル、 ３−クロロ安息香酸−４−〔トランス−４′−（トラン
ス−４“−メチルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕フ
ェニルエステル、 ３−クロロ安息香酸−４−〔トランス−４′−（トラン
ス−４″−エテルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕フ
ェニルエステル、 ３−クロロ安息香酸−４−〔トランス−４′−（トラン
ス−４“−プロピルシクロへキシル）シクロヘキシル〕
フェニルエステル、Ｃ−８ｒｎ点１３’７℃、Ｓｍ　−
Ｎ点１８６℃、Ｎ−Ｉ点２２５℃。

３−クロロ安息香酸−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〕フ
ェニルエステル、Ｃ−８ｍ点１１９℃、Ｓｍ−Ｎ点１９
２℃、Ｎ−Ｉ点２２６℃。

３−クロロ安息香酸−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〕
フェニルエステル、 ３−クロロ安息香酸−４−〔トランス−４′−（トラン
ス−４“−へキシルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕
フェニルエステル、 ３−クロロ安息香酸−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〕
フェニルエステル、 ３−クロロ安息香酸−４−〔トランス−４′−（トラン
ス−４“−オクチルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕
フェニルエステル。

３−クロロ安息香酸−４−〔トランス−４′−（トラン
ス−４“−ノニルンクロヘキシル）シクロヘキシル〕フ
ェニルエステル、 ３−クロロ安息香酸−４−〔トランス−４′−（トラン
ス−４“−デシルンクロヘキシル）シクロヘキンル〕フ
ェニルエステル 実施例２（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チ なる組成の液晶組成物のＮ−Ｉ点は５２℃である。この
液晶組成物をセル厚１０μ雷の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　Ｖであった。又粘度
は２０℃で２３　ｃｐであった。

この液晶組成物９′７部に実施例１で製造した３−フル
オロ安息香酸−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〕フェニ
ルエステル３部を加えた液晶組成物のＮ−Ｉ点は５８℃
に上り、これを前記と同様のＴＮセルにしたときのしき
い値電圧は１．２０　Ｖ　、飽和電圧２．６０　Ｖであ
った。又粘度は２０℃で２４　Ｃｐであった。

２８９−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 （上式中几は水素又は炭素数１〜１ｏのアルキル基を示
   し、ＸはＦ又はＣＩ！のいずれかを示す） で表わされる３−ハロゲノ安息香酸−４−〔トランス−
   ４’−（）ランス−４“−アルキルンクロヘキンル）シ
   クロヘキシル〕フェニルエステル。
2. （２）一般式 （上式中Ｒは水素又は炭素数１〜１０のアルキル基を示
   し、ＸはＦ又はＣＩ！のいずれかを示す） で表わされる３−ハロゲノ安息香酸−４−〔トランス−
   ４’−（）ランス−４“−アルキルシクロヘキンル）ン
   クロヘキシル〕フェニルエステルを少くとも一種含有す
   ることを特徴とする液晶組成物。