JPS61189263A - 液晶化合物及びその製造方法並びに液晶組成物 - Google Patents

液晶化合物及びその製造方法並びに液晶組成物

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JPS61189263A
JPS61189263A JP2833785A JP2833785A JPS61189263A JP S61189263 A JPS61189263 A JP S61189263A JP 2833785 A JP2833785 A JP 2833785A JP 2833785 A JP2833785 A JP 2833785A JP S61189263 A JPS61189263 A JP S61189263A
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Iwao Arai
荒井 岩夫
Toyoaki Sawada
沢田 豊明
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KAWASAKI KAGAKU KOGYO KK
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気的表示材料として用いられる温度範囲の広
い新規な液晶化合物とその製造方法並びに該液晶化合物
を含む液晶組成物に関する。
〔従来の技術〕
従来液晶化合物として、2つ以上の環1r結脅し、一方
の壌にシアン基、ニトロ基あるいはハロケ゛ン原子(F
、 CL、 Br )を結合妊せたものは知られている
。すなわち、液晶化合物には実用上、粘性が低く、より
大きな誘電異方性をもち動作電圧の低いものが望1れて
いるので、いずれかの猿の末端に極性の大きな末端基全
導入して分子の長袖方向の誘電異方性ケ与えようとする
試みが従来からなされてきた。1だ、混合系液晶組成物
に正の誘電異方性を与えるためにも分子の末端にシアノ
基をもつ化合物が多く用いられていることもよく知られ
ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
2つ以上の環をもつ液晶化合物の中で、実用的に比較的
多く用いられているアゾメチン型のものは、転移温度も
低く光化学的にも安定であるが微量の水分の存在下では
容易に分解して液晶性を失い易い。一方、エステル型の
ものは、化学的にも、光化学的にも、比較的安定である
が転移温度が高くなる傾向があることは、CH30−C
I−1sO@−C0−o@ nC4HQ CC−(40
℃)−N−(24,5℃モノトロピック転移)−I]の
比較においても明らかであり、実用上好ましくない。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の事情に鑑み、エステル型の化合物で末端基として
極性が大きく、しかも立体効果によって分子間距離を増
大させるような化合物を種種研究した結果、インチオシ
アナート基(−N−C−8)をもつ一連の新規化合物が
、無色で広い温度範囲で液晶相を示すことを見出し本発
明を完成した。
即ち本発明は一般式R()−COO−σNC3(式中、
Rは炭素数2〜12の直鎖状アルキル基、またはアルコ
キシ基、−〇−はベンゼンRtたけシクロヘキサン環で
ある)で表わされる液晶化合物及びその製造法並びに該
液晶化合物を1種以上含む液晶組成物を提供するもので
ある。
本発明の化合物は一般式R()−COOH(式中、Rは
炭素数2〜12の直鎖状アルキル基またはアルコキシ基
、−C)−はベンゼン環またはシクロヘキサン環である
)で表わされる一連のカルボン酸とp−ヒドロキシ−フ
ェニール−インチオシアナ−トラエステル結合させるこ
とによって合成することができる。
一般に芳香族インチオシアナートは、アミンはもとより
アルコール、フェノール、カルボン酸、活性メチレン化
合物などの求核試薬と反応し易く、前記の2種の原料化
合物のうち、一方のイソチオシアナート基を保持させな
がら両化合物をエステル結合させるには特別の工夫が必
要である。
このような事情に鑑み、本発明の化合物の合成法につい
て種々研究の結果、次の2つの方法によって収率よく合
成できることを見出し、本発明のクレームの一つとした
第1合成法 囚         (B) 第2段階 R<囚ΣC0Ct+OH(百ΣNC8→ω)
(C) 即ち化合物(A)を塩化チオニル(cocz7 )三塩
化リン、亜塩化リンなどのハロゲン化剤で酸埴化物CB
)にする。塩化チオニルを使用した場合化合物(B)′
5r:単離するl・要はなく、過剰の塩化チオニルを減
圧下で留去すれはよい。
第2段階では化合物(B)と化合物((テ)をエチルエ
ーテルの如き不活性溶媒中で反応させればよい。
第2合成法 (A)      (C)         (1)即
ち化合物(A)と化合物(C)をN、N’−ジシクロへ
キシルカルボジイミドを脱水剤として用いるN、Pra
vdlcらの方法(J、 Chem、 Boa、 46
231964 )によシ1段階で化合物(1)を合成す
ることができる。この際溶媒としてジクロロメタン、ジ
クロロエタン、四塩化炭素等を用いる。
このようにして合成した本発明の主な液晶化合物とその
物理的性質を第1表及び第2表に示す。
(表中の相転移温度のcilt結晶相、Nはネマチック
液晶相、Sはスメクチック港晶相、工は等方性液体相、
矢印は相転移を表わす。以下同じ。)第2表 R−C)
−COOG NC8 上記の如き本発明の液晶化合物の1種以上に混合して液
晶組成物として使用し得る他のネマチック液晶化合物及
び非ネマチック液晶化合物として次のものが挙げられる
一般式 R()co o −@)−R’ある。〔mは1
〜10の整数〕) 一般式 R@ CO8()R’ ある。〔mは1〜10の整数〕) 一般式 R−@−@−R’ (式中、R及びR′はそれぞれ独立してn−CmH2m
−4−1−%n−CmH2m+1−0−1n−CmH2
m−4−1−1−0−1n−C,−NO2である。〔m
は1〜1oの整数〕) 一般式 R()()R’ 〔mは1〜10の整数〕) 一般式 R−C)−COOG R’ −CN、−NO2である。〔mは1〜1oの整数〕)一
般式 R()−coS G R’ n−CmH2m+1−0−裏−o−1−CN、−NO2
である。[mは1〜10の整数〕) 一般式 R(粥可()R′ 1〜10の整数〕) 一般式 R()(羽(〉R′ H−CmH2H−4−1−OJ’−o−1−CN、−N
O2である。〔mは1〜10の整数〕) 一般式 RooCOOG Rz −CN、−NO2である。〔mは1〜10の整数〕)(
式中、Rはn−CmH2m+1−、 n−CmH2y+
H−1−o−1Xは(式中、Rはn−CmH2m+1−
s Xは−F、 −C4,−Brで(式中、RHD−C
mH2m+1−1Xは一’f’h−Ct、−Br(式中
、Rはn−CmH2m+1−1Xは−F、−CL%−B
rである。〔mは1〜10の整数〕) 〔実施例〕 11 料H造N (p−ヒドロキシフェニルインチオシ
アナート)二硫化炭素2001とピリジン100m1と
にN、N’ジシクロへキシルカルボジイミド1o3.2
r(o、sモル)を加えて溶解し、温度を一20’Cに
冷却した。攪拌し力から市販のp−アミンフェノール5
4.6 f (0,5モル)をピリジン100−に懸濁
して、反応湿度を一10℃に保ちながら滴下した。ざら
に−10〜−15℃で6時間攪拌後室温に戻した。
26時間靜装し、生じたN、Nジシクロへキシルチオ尿
素を戸別(−1P液をm縮した。エチルエーテルを加え
て冷却して再度濾過した。
P液を希塩酸、水の順に処理してエチルエーテルを留去
した。減圧蒸留により136〜b/ 6mmHgの留分
を集めNMRスペクトル(δcct4 )で6.76 
(d、 2H,Ha)、7.11 (d 、 2H,H
b)によりp−ヒドロキシフェニルインチオシアナート
であることが確認された。収量4B、3f、収率6!1
.8チであった。
実施例1 市販のn−C4H5+0GCOOF11.94 f (
0,01モル)を塩化チオニル31ntに溶解して30
分間還流した。その後過剰の塩化チオニルを減圧下で留
去して得られた生成物をエーテル30mgに溶解した。
コノ浴液をHo@Ncs 1.51 f (0,01モ
ル)を含むピリジン1DrR1とエーテル30−との混
会液に滴下後、1時間還流した。この反応液を冷却して
稀塩酸、水、稲荷性ソーダ、水の順に処理した。エーテ
ルを留去後、エタノールから結晶化して下記の化合物2
.4tを得た。
n−c4H9o@coo@ncs 元素分析 Cj 8H17NO3B  分子量 327.40理論
値 Cm66.04%H=5.2!1%N=4.28%
S=9.79%実測値 Cm66.0D  N=5.2
7  N=4.45  s:’;+、ssNMRス×ク
トル(δ、 CC44)により1.03(t 、3H,
−CH3’)。
1.37〜2.07(m、 4H,−CH2−)%4.
04(t、 2H,−0CH2−)。
6.92(d、 2H,E(a)、 7.23(q、 
4H,HcおよびHa)、8.07(d、 2H,ab
)から上記化合物が確認されfc。収率73.4%であ
った。
実施例2〜4 の化合物をそれぞれ0.01モル用いる以外は、実施例
1と同様にして第3表に掲ける化合物を得た。
実施例5 市販のn−C4’HpGCOOHi、 78 f (0
,01モル)を塩化チオニル3−に溶解して30分間還
流した。
その後過剰の塩化チオニルを留去して得られた生成物を
エーテル5D−に溶解した。この溶液をHO−@)−N
cs 1.51 r (0,01モル)を含むピリジン
10WL1.とエーテル20−との混合液に滴下後。
1時間還流した。この反応液を冷却して、稀塩酸、水、
稲荷性ソーダ、水の順に処理した。エーテルを留去後エ
タノールから結晶化して下記の化合物2.3Fを得た。
収率740%。
n−C4H9GCOOGNCB 元素分析 CI Ba17N028分子i′311.40理論値C
二6946%H= 5.50%N=4.50%5=10
.50%実測値C=69.37  N=5.54  N
=4.64 5=10.18HMR(δ、ccz4)に
よ#)0.94(t、 3H,−OH5)%1.12−
1.85(m、 4H,−CH2−)、 2.73(t
、 2H,−CH2−)、7.22 ((b 4 Hl
HcおよびH(1)、7.27 (cl、 2H,Ha
)、 8.04 (d、 ’2H,I(b)から上記化
合物が確認された。
実施例6〜7 実施例5におけるn −C4H9()COOHに代えて
下記の化合物を用いる以外は実施例5と同様にして第4
表に掲げる化合物を得た。
実施例6  n C6H13GCOOH実施例7  n
−C5H10(羽C0OH実施例8 化チオニル3mlに溶解して60分間還流、した。
その後過剰の塩化チオニルを留去して、得られた生成物
をエーテル30−に溶解した。この溶液をHo%Ncs
 1.5 i ? (0,01モル)を含むピリジン1
0−とエーテル20−との混合液に滴下後1時間還流し
た。この反応液を冷却して稀塩酸、水、稲荷性ソーダ、
水の順に処理した。エーテルを留去後エタノールから結
晶化して下記の化合物1.6tを得た。収率590俤。
n−C3H7−ICI)−COO%NO日元素分析 C17H2INO28分子量303.42理論値c−6
7,30%l−1=6.98%N=4.62%5=10
.57%実測値C=671B  N=7.04  N=
4.55 8=10.48HMR(δ、 cct4 )
によシ0.90(t、 !II(、−OH5)、1.0
8−2.59(m、 14H,−CH2−+及びシクロ
ヘキサン]!j)、7.02(a、 2H,Ha)、 
7.23(a、 2H,H’b)から上記化合物が確認
された。
実施例9 代シにn−C4H9−C)COOHO,01モルを用い
る以外は実施例8と同様にして下記の化合物2.02を
得た。収率70,2%。
n−C4HpOCO鍜φNO8 NMR(δ、CCA4)によシ0.90(t、 3H,
−CH5)、 1.40〜2.58(m、16Hr−”
2−またはシクロヘキサン環)、701(d、 2I(
、Ha)、7.22(a、 2H,Ha )から上記化
合物カ確認された。
実施例10 化合物Ho()Ncs 1.51 tとをピリジン5−
とジクロロメタン6011+7!とに溶解した。N、N
’−ジシクロへキシルカルボジイミド2.06r((1
,01モル)を加えて攪拌後24時間靜装した。生成し
た尿素体を戸別し、P液の溶媒を減圧下で留去した。
残直に四塩化炭素を加えて溶解し、冷却後再び濾過した
。四塩化炭素を留去後、エタノールで結晶化し、エタノ
ールで再結晶して下記の化合物1.459を得た。収率
48.5%。
n−C3H1+ OCO4NCB NMR(δ、ccz4)により0.89(t、 3H,
−CH,5)、 1.07〜2.59(m、 18H,
−CH2−およびシクロヘキサン環)、7.0゜(a、
 2H,aa)、 7.24(a、 2H,Hl))か
ら上記化合物がi認された。
実施例11 に%n−C4H17−0@C0OHO,01モルを用い
る以外ij、実施例10と同様にして、下記の化合物2
.55tを得た。収率65.4%。
n−Ca Hly−0()COOGNC8NMR(δ、
CCt4)により0.90(t、 3H,−CH3’)
%1.10〜2.14(m、 12H,−CH2−)、
 4.01 (t+ 2H,−0−CH2−)、6.8
9(d。
2H,Ha )、 7.21 (q、 4H,Haおよ
びHd)、8.04(d、 2H。
ab)から上記化合物が確認された。
実施例12(応用例) 下記の液晶組成物(A)は、8cから60cまで液晶相
を示す。
この組成物80チ(重1′)に実施例11で得られたC
5H17−OecOOGNcsを20%(重量)を加え
た組成物は%0℃から62.5℃まで液晶相を示した。
【図面の簡単な説明】
図はNMRのチャートで、第1図は実施例1のもの、第
2図は実施例5のもの、第3図は実施例8のものを示す

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは炭素数2〜12の直鎖状アルキル基または
    アルコキシ基、▲数式、化学式、表等があります▼はベ
    ンゼン環またはシクロヘキサン環である)で表わされる
    液晶化合物。
  2. (2)一般式▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは炭素数2〜12の直鎖状アルキル基または
    アルコキシ基である)の▲数式、化学式、表等がありま
    す▼がベンゼン環である特許請求の範囲第(1)項記載
    の液晶化合物。
  3. (3)一般式▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは炭素数2〜12の直鎖状アルキル基または
    アルコキシ基である)の▲数式、化学式、表等がありま
    す▼がシクロヘキサン環である特許請求の範囲第(1)
    項記載の液晶化合物。
  4. (4)一般式▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは炭素数2〜12の直鎖状アルキル基または
    アルコキシ基、▲数式、化学式、表等があります▼はベ
    ンゼン環またはシクロヘキサン環である)で表わされる
    化合物と 一般式▲数式、化学式、表等があります▼で表わされる
    化合物とを 反応させることを特徴とする 一般式▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R、▲数式、化学式、表等があります▼は前記
    と同じ)で表わされる化合物の製造方法。
  5. (5)一般式▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは炭素数2〜12の直鎖状アルキル基または
    アルコキシ基、▲数式、化学式、表等があります▼はベ
    ンゼン環またはシクロヘキサン環である)で表わされる
    化合物を塩素化剤と反応させて 一般式▲数式、化学式、表等があります▼(式中、R、
    ▲数式、化学式、表等があります▼は前記 と同じ)で表わされる酸塩化物とし、ついで一般式▲数
    式、化学式、表等があります▼で表わされる化合物と反 応させて 一般式▲数式、化学式、表等があります▼(式中、R、
    ▲数式、化学式、表等があります▼ は前記と同じ)で表わされる化合物とする特許請求の範
    囲第(4)項記載の製造方法。
  6. (6)一般式▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは炭素数2〜12の直鎖状アルキル基または
    アルコキシ基、▲数式、化学式、表等があります▼はベ
    ンゼン環またはシクロヘキサン環である)で表わされる
    化合物と 一般式▲数式、化学式、表等があります▼で表わされる
    化合物とを脱 水剤を用いて反応させ 一般式▲数式、化学式、表等があります▼(式中、R、
    ▲数式、化学式、表等があります▼ は前記と同じ)で表わされる化合物とする特許請求の範
    囲第(4)項記載の製造方法。
  7. (7)一般式▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rは炭素数2〜12の直鎖状アルキル基または
    アルコキシ基、▲数式、化学式、表等があります▼はベ
    ンゼン環またはシクロヘキサン環である)で表わされる
    化合物を1種以上含むことを特徴とする液晶組成物。
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