JPS6092228A - 4環からなる4―フルオロビフェニル誘導体 - Google Patents

4環からなる4―フルオロビフェニル誘導体

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JPS6092228A
JPS6092228A JP20143083A JP20143083A JPS6092228A JP S6092228 A JPS6092228 A JP S6092228A JP 20143083 A JP20143083 A JP 20143083A JP 20143083 A JP20143083 A JP 20143083A JP S6092228 A JPS6092228 A JP S6092228A
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liquid crystal
halogenobiphenyl
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point
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Shigeru Sugimori
滋 杉森
Yasuyuki Goto
泰行 後藤
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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し、低粘度でありかつ広い
温度範囲で液晶相を示す新規な物質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が持つ光学異方性及び誘電異方
性を利用したもので、その表示様式によってTN型(ね
じれネマチック型)、 D8型(動的散乱型)、ゲスト
・ホスト型、DAP型など各種の方式に分けられ、夫々
の使用に適する液晶物質の性質は異る。いずれの液晶物
質も水分、空気、熱、光等に安定であることが必要であ
り、又、室温を中心として出来るだけ広い温度範囲で液
晶相を示すものがめられている。現在のところ単一化合
物ではこの様な条件を満たす物質はなく、数種の液晶化
合物や非液晶化合物を混合して得られる液晶組成物を使
用している。特に最近は一20℃〜80℃という様な広
い温度範囲で作動する液晶表示素子が要求される様にな
った。この様な要求を満足させるためには粘度、特に低
温での粘度を低くすることが有力な手段である。しかし
一般的には透明点(N−I点)の高いものは粘度が高く
、又、粘度が低いもの、例えばアルキルフェニルシクロ
ヘキサン誘導体などは透明点が低い。
本発明者らは先に特開昭57−64626号公報におい
て低粘度であるにもかかわらず、透明点が高く、且つネ
マチック温度範囲が広い液晶化合物として一般式、 で表わされる4−〔トランス−4’−()うyス−4’
−7にキルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕フルオロ
ベンゼンを開示し1本発明において最近の液晶表示素子
の技術の進歩が要求する更に低い温度から高い温度で動
作する表示素子に用いて有効な化合物とその組成物を提
供するものである。
即ち、本発明は一般式 (上式中Rは水素、炭素数1〜15のアルキルを示し、
同一であっても異なっていてもよく、XはP、(J、B
rまたはIを示す。)で表わされる4環からなる4−ハ
ロゲノビフェニル誘導体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20℃で約40〜50cp
の低粘度であシながらその液晶温度範囲は約150℃か
ら300℃以上と広い上に透明点が高く、このものを少
量加えることにより低温から高温の広い温度範囲で作動
する液晶表示セル用に使用する液晶組成物の構成成分と
して非常に有用な化合物である。又誘電異方性Δεが2
程度であるにもかかわらず、本発明の化合物を加えた液
晶組成物のしきい電圧、飽和電圧は加えない組成物のそ
れと比較してそれ程上昇せず、はぼ同 3− 安定であり、その応用範囲は広い。
つぎに本発明の化合物の製造法について(I)式でXが
FICJtBrの場合と% Iの場合に分けて述べる。
(1)式でXがF s Cl* Brの場合は、まず4
−ハロゲノ−4′−ブロモビフェニルをテトラヒドロフ
ラン中でマグネシウムと反応させて4−ハロゲノビフェ
ニル−4′−マグネシウムプロミドとし、ついで4−置
換シクロヘキサノンと反応させて4−(4−置換シクロ
ヘキサン−1−オール−1−イル)−4′−ハロゲノビ
フェニル(II)を得る。ついで化合物(II)を硫酸
水素ナトリウムの存在下で脱水反応を行い4−(4−置
換シクロヘキセン−1−イル) ’ 4t−ハロゲノビ
フェニル(Ia)とし、この(Ia)をクロルアニルテ
脱水素することにより4−置換−4′−ハロゲノ−p−
テルフェニル(Ib)とすることができる。又(Ia)
を接触還元して4−(トランス−4−置換 4− シクロヘキサン−1−イル) −41−ビフェニル(I
c)とすることができる。以上を化学式で示すと次のよ
うになる。
(Ib) (Ic) (上式中R及び()及びXは前記に同じである。
つぎに(I)式でXがIの場合を述べる。4−プロモプ
フェニルをテトラヒドロフラン中マグネシウムと反応さ
せてビフェニル−4−? f ネシウムブロミドとし、
ついで4−置換シクロヘキサノンと反応させて4−(4
−置換シクロヘキサン−1−オール−1−イル)ビフェ
ニル(1)を得ることが出来る。化合物(III)を硫
酸水素ナトリウムで脱水して4−(4−置換シクロヘキ
セン−1−イル)ビフェニル(IV)とし、ついで接触
還元し4−(トランス−4−置換シクロヘキシル)ビフ
ェニル(■)とし、(V)をヨウ素でヨウ素化し4−(
トランス−4−置換シクロヘキシル) −4’−ヨウト
ビフェニル(■d)カ得うレる。一方化合物(IV)を
クロルアニルと反応して4−film−p−テルフェニ
ル(Vl)とし、ついでヨウ素でヨウ素化して4−置換
−イーヨウドール−テルフェニル(Ie)を得ることが
できる。以上を化学式で示すと次のようになる。
(上式中R及びX→−は前記に同じである。)以下例を
示して本発明をさらに詳細に説明する。例中で結晶−ス
メクチック点をC−8m点、スメクチック−ネマチック
点をam−N点、ネマチック−透明点をN−N点と略記
する。
実施例1:化合物(Ia) 4−(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)−4’−フルオロビフェニ
ルの製造 3ツロフラスコに削り状マグネシウム1,3tを入れ、
窒素ガス雰囲気下4−フルオロ−4′−ブロモビフェニ
ル13.49をテトラヒドロフラン2001nlに溶か
した溶液を攪拌しながら徐々に加え、反応温度は40℃
以下に保った。滴下するのに2時間を要し、その後1時
間還流すると反応液は均一となった。
このようにして製造した4−フルオロビフェニル−4′
−マグネシウムプロミドを10℃以下に冷却して、別に
調合した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892をテトラヒドロフラン200
1nlに溶かした溶液を一挙に加える後に30分間室温
で反応させ、ついで3時間還流した。次いで冷却してか
ら3N塩酸100m/を加え、さらに水11を加えた。
この溶液を3回トルエン100IA!で抽出し、トルエ
ンを合せ、トルエン層を水で中性になるまで洗った。ト
ルエン層を減圧で濃縮して油状の4−(4−()ランス
−4−プロピルシクロヘキシル)/クロヘキサンー1−
オールー1−4ル) −47−フルオロビフェニル(I
I) ヲ得た。化合物(II)をそのまま硫酸水素カリ
ウム2fと共に窒素雰囲気下に保ち200℃で2時間脱
水反応をした。冷却後トルエン300mA!を加え、熱
湯でトルエン層を洗滌した。トルエン層を減圧下で10
0t/まで濃縮し、再結晶を行って4−(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〕−4′−フルオロビフェニル(In)の結晶を
得た。化合物(In)の収量は3,4fであった。この
もののC−8m点は171℃、8m−N点は201℃、
N−1点は277℃であった。
以上に述べた操作に準じて次のような化合物(Ic)を
得ることができる。すなわち4−フルオロ−4′−ブロ
モビフェニルの代りに4−ノ\ロゲノー4−ブロモビフ
ェニルを用いて、その後の工程f4−()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
−()ランス−4−アルキル又はアルコキシシクロヘキ
シル)シクロヘキセンヲ用いて4−(4−()ランス−
4−アルキル又はアルコキシシクロヘキシル)シクロヘ
キセン−1−イル) −4’−710ゲノビフエニルを
得ることがでキ、4−(4−アルキル又ハアルコキシフ
ェニル)シクロヘキサノンを用いて4−(4−(4−ア
ルキル又はアルコキシフェニル)シクロヘキセン−1−
イル〕−4′−ハcs)lノビフェニルを得ることがで
きる。
実施例2:化合物(Ib) 4−()ランス−4−プロピルシクロヘキシル)−/−
フルオロ−p−テルフェニルの製造実施例1で製造した
4−(4−()ランス−4−プロピルシクロヘキシル)
シクロヘキセン−1−イルシー4′−フルオロビフエニ
ル(Ia)7.6fをキシレン250m/に溶かし、こ
の溶液にクロルアニル10.9 tを加え15時間還流
した。冷却してからトルエン1001/を加え、この有
機溶媒層を2N水酸化ナトリウム1001111で3回
洗滌した。ついで洗液が中性になるまで熱水で洗滌した
後、有機溶媒層を減圧で留去した。残った固型物をトル
エンに溶かし、活性炭を加え熱時濾過した後、そのまま
放置して目的の4−()ランス−4−プロピルシクロヘ
キシル)−/−フルオロ−p−テルフェニル(Ib)を
得た。化合物(ib)の収量は2,1vであった。
このもののC−8m点は192℃、8m−N点は257
℃、N−I点は300℃以上であった。
以上に述べた操作に準じて次のような化合物(Ib)を
得ることができる。すなわち4−(4−(トランス−4
−アルキル又はアルコキシシクロヘキシル)シクロヘキ
セン−1−(ル) −4’−ハロゲノビフェニルから4
−()ランス−4−アルキル又ハアルコキシシクロヘキ
シル)−イーハロゲノ−p−テルフェニルを得ることが
でき、4−(4−(4−アルキル又はアルコキシフェニ
ル)シクロヘキセン−1−イル)−4’−ハロゲノビフ
ェニルから4−アルキル又はアに’:1キシー4″−ハ
ロゲノーp−クオテルフェニルを得ることができる。
実施例3:化合物(Ie) 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)−4’−フルオロビフェニ
ルの製造 実施例1で製造した4−(4−()ランス−4−プロピ
ルシクロヘキシル)シクロヘキセン−1−イルシー4′
−フルオロビフエニル(Ia)3.4tをトルエン25
0dに溶解し、酸化白金触媒1tを加え、60℃に加温
し、常圧で接触還元を行って7時間で計算量の水素を吸
収させた。触媒を濾別してから、トルエンを減圧留去し
、残った固型物をトルエンで3回再結晶を行って4−〔
トランス−4−(トランス−4−プ11− ロピルシクロヘキシル)シクロヘキシル〕−4′−フル
オロビフェニル(Ic) ’It 得り。化合物(Ic
)の収量は0.7 ? 、このもののC−8m点は15
4℃、Sm−N点は190℃、N−I点は300℃以上
であった。
以上に述べた操作に準じて次のような化合物(Ic)を
得ることができる。すなわち4−(4−(トランス−4
−アルキル又ハアルコキシシクロヘキシル)シクロヘキ
セン−1−イル)−4’−ハロゲノビフェニルから4−
()9ンスー4=(トランス−4−アルキル又ハアルコ
キシシクロヘキシル)シクロヘキシル) −47−ハロ
ゲノビフェニルを得ることができ、4−(4−(4−フ
ルキル又はアルコキシフェニル)シクロヘキセン−1−
イル) −al−ハロゲノビフェニルから4−()ラン
ス−4−(4−アルキル又はアルコキシフェニル)シク
ロヘキシル) −4F −−ハロゲノビフェニルを得る
ことができる。
=12− 使用例1 なる組成の液晶組成物(4)のN−I点は52℃であり
、Δεは+11,2.20℃での粘度は23cpである
。この液晶組成物を対向電極を有するセル厚10μ専の
TNセル(ねじれネマチックセル)に封入したもののし
きい電圧は1.5■、飽和電圧は2. I Vであった
液晶組成物(4)95重量部に実施例1で製造した4−
(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) −47−フルオロビフェニル
(Ia)を5重量部を加えた液晶組成物(B)のN−I
点は61℃、Δεは+11.0.20℃での粘度は25
 cp 、前記セルに封入したもののしきい電圧は1.
6 V 、飽和電圧は2.2vであった。
使用例2 液晶組成物(A)95重量部に実施例3で製造した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A/ ) −4’ −フルオロビフ
ェニル(Ic) 5重量部からなる組成物のN−I点は
60℃、Δ6は+11.1.20’Cでの粘度は24c
p、前記セルに封入したもののしきい電圧は1.6v、
飽和電圧は2.2vであった。
以上 特許出願人 チッソ株式会社 15−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 (上式中Rは水素、炭素数1〜15のアルっていてもよ
    く、XはF s C1s BrまたはIを示す。) で表わされる4環からなる4−ハロゲノピフェニル誘導
    体。
  2. (2)一般式 (上式中Rは水素、炭素数1〜15のアルていてもよく
    、XはF s C1、Brまたは■を示す。) で表わされる4環からなる4−ハロゲノビフェニル誘導
    体を含有する液晶組成物。
JP20143083A 1983-10-27 1983-10-27 4環からなる4―フルオロビフェニル誘導体 Granted JPS6092228A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0291949A2 (en) * 1987-05-19 1988-11-23 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Nematic liquid crystal compound of four ring systems
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JPH05500830A (ja) * 1990-04-13 1993-02-18 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング 液晶媒体
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