JPS6110544A

JPS6110544A - シアノシクロヘキサン誘導体およびその液晶組成物

Info

Publication number: JPS6110544A
Application number: JP59130832A
Authority: JP
Inventors: Hataaki Yoshimoto; 吉本　旗秋; Tsuneo Shimamura; 島村　常夫; Kiyomi Okimoto; 沖本　清美
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1984-06-27
Filing date: 1984-06-27
Publication date: 1986-01-18
Also published as: JPH0216745B2

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】本発明は新規なシアノシクロヘキサン誘導体に胸する。

更に詳しくは、誘電異方性が負でかつ、その絶対値が大
きな液晶性化合物に関する。

誘電異方性が負の液晶に、動的散乱効果を利用するＤＳ
Ｍ型表示や、二色性色素と組み合わせてのゲ２）−ホヌ
）（ＧＨ）型表示、液晶分子の複屈折をオリ用する多色
式示（ＥＣＢ方式）等に有用であることはよく知られて
いる。低いしきい電圧で駆動可能とするために、特にＵ
ｔ異方性が負で、かつその絶対値が大きい液晶が要望さ
れている。

このような目的のために、すでにＮ（ＩＩＩ）　（特鮨昭５５−４３０１６）が知られてい
る。

しかし、（ＩＩ）の化合物はシアン基が分子の長軸に対
して約６０℃の方向に出ているため、誘電異方性として
は、あまり大きな値を示さない（Δεさ−４）。また（
ＩＩ）の化合物はシアノ基ｔ−２個有するため大きな負
の誘電異方性（△εニー２２）を示すが、強い電子吸引
基（シアン基）をオルト位にもったフェノールのエステ
ルであるため、加水分解されやすく、他の液晶との混合
、セルの封止等に特別の注意が必要となる。　゛本発明によシ提供される化合物（しく式中、Ｒは炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基の脂肪
族アルキル基、炭素数１〜１０の脂肪族アルコキシ基、
シアノ基または−・ロゲ／象子を示す）に液晶の性ＪＲ
を示さないものもあるが、その分子構造から明かなよう
にシアノ基が分子の長軸に対して、はぼ直角方向に出て
いるため、シアノ基が】＠でも、十分絶対値の大きい負
の誘電異方性（Δεニー２０）を示すのである。

また、化合物（１）は、エステル基を有するが、脂肪族
アルコールのエステルであるため、加水分解に対しても
かな多安定である（通常の取扱いにおいてに何ら問題は
ない）。さらに化合物（１）は、無色で他の液晶との相
溶性が非常によいため、特にゲスト−ホスト型表示用に
有用である。また、シアノビフェニル等のＮｐ液晶と混
合することにより、その電圧−透過率特性を急峻にする
ことも可能である。

一般式（１）において、Ｒにメチル、エチル、ｎ−プロ
ピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−
へグチル、れ−オクチル、ｎ−ノニル、およびｎ−デシ
ルそしてこれらの各種の異性体のような炭素数１〜１０
の脂肪族アルキル基を、Ｒ′に水素；メチル、エチル、
ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシ
ル、ｎ−へブチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、および
ｎ−デシルそしてこれらの各種の異性体のような炭素数
１〜１０の脂肪族アルキル基；メトキシ、エトキシ、ｎ
−プロポキシ、ｎ−ブトキシ、ｎ−ペンチルオキシ、ｎ
−へキシルオキシ、ｎ−へ１チルオキシ、ｎ−オクチル
オキシ、ｎ−ノニルオキシ、およびｎ−デシルオキシそ
してこれらの各種の異性体のような炭素数１〜１０の脂
肪族アルフキシ基；シアノ基またにフッ素、塩素などの
ハロゲン原子を示す。またＲとエステル基はシクロヘキ
サン環の１，４位に互いにトランスの関係で置換してい
る。

一般式（１）のシアノシクロヘキサン誘導体として、例
えば、次の化合物があけられる。

１〜シアノ−４−エチルシフａへキシルニル−メトキシ
ベンゾアート、１−シア７−４−エチルシクロヘキシル
ニル−エトキシベンツ１−）、１−シアノ−４−エチル
シクロヘキシルニル−ブトキシベンゾアート、Ｊ−シア
ノ−４−エチルシクロへキシル＝ｐ−７０ロベンゾ了−
ト、１−シアノ−４−ペンチルシクロヘキシルニル−エ
トキシベンゾアート、】−シアノ−４−ヘキシルシクロ
へキシル−ｐ−クロロベンゾアート、１−シアノ−４−
へブチルシクロへキシル＝ｐ−にンチルオキシペンゾア
ート、１−シアノ−４−デシルシクロヘキシルニル−メ
トキシベンゾアート、１−シアノ−４−ノニルシクロヘ
キシル＝＝ｐ−クロロベンゾアート、】−シアノ−４−
エチルシクロヘキシル＝Ｔ）−（）ランス−４−プロピ
ルシクロヘキシル）ヘンゾ了−ト、】−シアノ−４−エ
チルシクロヘキシル＝ｐ−（）ランス−ヘプチルシクロ
ヘキシル）ベンゾアート、１−シアノ−４−プロピルシ
クロへキシル＝ｐ−（）ランス−４−ペンチルシクロヘ
キシル）ベンゾアート、Ｊ−シアノ−４−インチルシク
ロへキシル−ｐ−（トランス−４−７’　ｏビルシクロ
ヘキシル）ベンゾアート、】−シアノ−４−ペアチルシ
クロへキシル＝ｐ−（トランス−４−ペンチルシクロヘ
キシル）ベンゾアート、１−シアノル４−ペンチルシク
ロへキシル−ｐ−（トランス−４−ヘプチルシクロヘキ
シル）ベンゾアート、１−シアノ−４−へブチルシクロ
へキシル＝ｐ−（）ランク−４−ブチルシクロヘキシル
）ベンゾアート、１−シアノ−４−ペンチルシクロへキ
シル＝ｐ−（ｐ−プロピルフェニル）ベンゾアート、】
−シアノ−４−にブチルシクロへキシル＝ｐ−（ｐ−へ
ブチルフェニル）ベンゾアート、】−シアノ−４−ペン
チルシクロへキシル＝トランス−４−（トランス−４−
ペンチルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボキシラ
ード、１−シアノ−４−ペンチルシクロヘキシル””Ｔ
）−（）ランス−５−へブチル−１，３−ソオギサンー
２−イル）ベンゾアート、１−シアノ−４−ヘキシルシ
クロヘキシル＝ｐ−（トランス−５−プロピル〜］　、
　３−　’；：ｔ＊＋ンー２−クーＡ、　）ベンゾアー
ト、１−シアノ−４−エチルシクロヘキシル＝ｐ−（ｐ
−メトキシベンゾイルオキシ）ベンゾアート、１−シア
ン−４−エチルシクロヘキシル−ｐ−（ｒ＞−エトキシ
ベンゾイルオキシ）ベンゾアート、１−シアノ−４−ブ
チルシクロへキシル＝ｐ−（ｐ−ｆロビルペンソイルオ
キシ）ベンゾアート、】−シアノ−４−へブチルシクロ
へキシル−ｐ　−（ｐ　−メトキシベンゾイルオキシ）
ベンゾアート、］−］シアノー１−エチルシクロヘギシ
ル二トランス４−ｆロビルシクロヘキサン力ルポキシラ
ート、１−シアノ−１−エチルシクロへキシル−トラン
ス−４−ペンチルシクロヘキザン力ルポキシラート、】
−シアノ−１−エチルシクロヘキシルエトランス−４−
ヘキシルシクロヘキサン力ルポキシラート、】−シアノ
−１−エチルシクロヘキシルエトランス−４−へプチル
シクロヘキサン力ルポキシラート、１−シアノ−】−プ
ロピルシクロへキシル−トランス−４−−！：／チルシ
クロヘキサンカルボキシラード、１−シアノ−１−ブチ
ルシクロへキシル−トランス−４−へプチルシクロヘキ
サン力ルポキシラート、１−シアノ−】−インチルシク
ロヘキシルエトランス−４−プロビルシクロヘキサン力
ルポキシラート、１−シアノ−１−ペンチルシクロへキ
シル−トランスへ４−ペンチルシクロヘキサンカルホキ
シラ−ト、１−シアノー１−ペンチルシクロへキシル＝
トランス−４−へプチルシクロヘキサンカルボキシラー
ト、１−シアノ−１−へキシルシクロ−＼キシルートラ
ンスー４−ペンチルシクロヘキサン力ルポキシラート、
１−シアノ−１−へキシルシクロへキシル＝トランス−
４−へプチルシクロヘキサン力ルポキシラート、１−シ
アノ−１−ヘプチルシクロへキシル＝トランス−４−プ
ロビルシクロヘキサンカルボキシラート、】−シアノ−
】−へブチルシクロヘキシルエトランス−４−ベンチル
シクロヘキサンカルボキシラニト、１−シアノ−１−ヘ
プチルシクロヘキシル＝トランス−４−へプチルシクロ
ヘキサン力ルポキシラート、】−シアノ−］−オオクチ
ルシフへキシル＝トランス−４−ベンチルシクロヘキサ
ン力ルポキシラート、】−シアノ−１−７ニルシクロヘ
キシル＝トランス−４−ペンチルシクロヘキサン力ルポ
キシラート。

これらの化合物は例えば次に示す方法で製造できる。

（式中、Ｒ、Ｚ　、　Ｒ’は前記と同じ意味を示−ｔ′
）、１−アルキルシクロへキサノンと青酸を反応させ、
シアンヒドリンとし、ついでカルボン酸塩化物を作用さ
せることによ、！２＃ることが出来る。

以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

〔実施９１）］−］シアノー４−ｎ−ペンチルシクへキ
シル−ｐ−（）ランス−４−ｎ−７’ロビルシクロヘキ
シル）ベンゾアートの製造４−ｎ−ペンチルシクロへキ
サノン（約５％の４−ｎ−ペンチルシクロヘキサノール
を含ｔｒ）１６．４５　ｆの無水酢酸２１ｆの混合液を
氷水で冷却しながら、シアン化カリ］　３．Ｉ　Ｆの水
（２５ｍ）溶液を加えた０室温で４時間撹拌した後、飽
和炭酸クーダ水溶液を加えてアルカリ性にして、ベンゼ
ン（５０１ｎ１８３回）で抽出した。抽出液を３０チ亜
硫酸水素ナトリウム水溶液（］００ｍ１３３回で洗浄し
、無水硫酸す）　ＩＪウムで乾燥した。濾過後、減圧下
に濃縮して橙色液体のシアンヒドリン１９．０５　ｆを
得た。

ｐ−（ｈランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキシル）安
息香酸３．５８　ｔを塩化チオニル３５ｙ／と１時間還
流加熱した後、過剰の塩化チオニルを減圧下に留去した
。得られた酸塩化物に上で得たシアンヒドリ７２．８４
　Ｆを加え、１．５時間、浴温１５０℃で加熱した、冷
後、ベンゼン５０−を加え、水洗した後、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥した。濾過後、溶媒を減圧下に留去して
得た残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにか
けた。

ベンゼン−ｎ−ヘキサンで展開して１−シ丁ノー４−ペ
ンチルシクロへキシル＝ｐ−（）ランス−４−ｎ−プロ
ピルシクロヘキシル）ベンゾアートの白色結晶３．５７
９　（５８％）を得たｆ’ｌ　ｎ−ヘキサンから再結晶
すると融点８０．５〜８１．０℃、Ｎ−Ｉ点５５．５℃
（モノトロピック液晶）となった。

Ｉ）化スペクトルを第１図に、ＮＭＲスペクトルを第２
図に示す。

市販の液晶ＺＬ１１５６５（２０℃におけるΔεのｆ直
に＋６．０である）９０部に１−シアノ−４−ペンチル
シクロへキシル−ｐ−（ｈランス−４−ｎ−プロピルシ
クロヘキシル）ベンゾアート１０都を溶解したものを透
明軍ＷＬをラビング処理した柘、極間距離約２０μｍ、
電極面積２　、０　ａｎ　２のセルに刺入して、ＩＫＨ
ｚＯｓｉｎ波でキャパシタンス測定し、次の式によシ誘
を率を求めたところΔεとして＋３．３７が得られた。

この結果から、外挿法によって、１−シアノ−４−ペン
チルシクロへキシル−ｐ−（）ランス−４−ｎ−プロピ
ルシクロヘキシル）ベンゾアート〔（１）でＲ＝　ｎ−
Ｃ５Ｈ＋＋　　＋自体の△εは約−２０と求められる。

〔実施例２〜２０〕実施例１と同様にして、他のシアノシクロヘキサン誘導
体を合成した。代表的な例を第１表に示す（実施例１で
得ｆｃ誘導体についても併せて記す）。

〔使用例】〕ｐ−（トランス−４−ｎ−、ｙ’ロピルシクロヘキシル
）ベンゾニトリル２４％、ｐ−（）ランス−４−ｎ−ペ
ンチルシクロヘキシル）ベンゾニトリル３６％、ｐ−（
トランス−４−ｎ−ヘプチルシクロヘキシル）ベンゾニ
トリル２５％、４−シアノ−４’−（トランス−４−ｎ
−ペンチルシクロヘキシル）ベンゾニトリル１５％から
なる混合物の透明漬、は７１．５℃である。これを厚さ
８μ票のＴＮセルに封入した際（３０℃）のしきい電圧
は１．７１　Ｖ、飽和電圧は２．４０　Ｖであった。こ
の液晶組成物８６．４％に本発明の化合物】−シアノ−
４−ｎ−ペンチルシクロへキシル＝ｐ−（）ランス−４
−ｎ−プロピルシクロヘキシル）ペンシアー　ト１３．
０％を加えて得た液晶組成物の透明点は６４．５℃であ
り、厚さ８μ風のＴＮセルに封入した際（３０℃）のし
ｅｔ、−＝を圧＃−２１，６］　Ｖ、飽ａｔ圧ｉ　２．
０８　Ｖと、急峻性が向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例１で得られた】−シアノ−４
−ペンチルシクロヘキシル”ｐ−＜トランス−４−ｎ−
ｆロピルシクロヘキシル）ベンゾアートの赤外線吸収ス
ペクトル（ＫＢｒ法）、第２図は、同化合物の核磁気共
鳴吸収スにクトル（ＣＤＣｚ３溶液、２００　ＭＨｚ、
　）、第３図は、本発明の実施例で得られた１−シアノ
−４−インチルシフａへキシル＝ｐ−（）ランス−４−
ｎ−へ１チルシクロヘキサンカルボキシラードの赤外線
吸収スペクトル（液膜法）である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（式中、Ｒは炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基を示し
、Ｚは▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化
学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼
、 ▲数式、化学式、表等があります▼または、▲数式、化
学式、表等があります▼ を示し、Ｒ′は水素、炭素数１〜１０の脂肪族アルキル
基、炭素数１〜１０の脂肪族アルコキシ基、シアノ基ま
たはハロゲン原子を示す）で表わされるシアノシクロヘ
キサン誘導体。
（２）（１）式においてＲが炭素数１〜１０の脂肪族ア
ルキル基を示し、Ｚが１，４−フェニレン基を示し、ま
たＲ′が水素、炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基、炭
素数１〜１０のアルコキシ基、シアノ基またはフッソ原
子であるところの特許請求の範囲第１項記載の化合物。
（３）（１）式においてＲが炭素数１〜１０の脂肪族ア
ルキル基を示し、Ｚが、▲数式、化学式、表等がありま
す▼、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化
学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があり
ます▼または▲数式、化学式、表等があります▼ を示し、またＲ′が炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基
であるところの特許請求の範囲第１項記載の化合物。
（４）（１）式においてＲが炭素数１〜１０の脂肪族ア
ルキル基を示し、Ｚが▲数式、化学式、表等があります
▼ を示し、またＲ′が炭素数１〜５の脂肪族アルコキシ基
であるところの特許請求の範囲第１項記載の化合物。
（５）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基を示し
、Ｚは▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化
学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があり
ます▼、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があ
ります▼または▲数式、化学式、表等があります▼を示
し、Ｒ′は水素、炭素数１〜１０の脂肪族アルキル基、
炭素数１〜１０の脂肪族アルコキシ基、シアノ基または
ハロゲン原子を示す）で表わされるシアノシクロヘキサ
ン誘導体を少なくとも一種含有することを特徴とする液
晶組成物。