JPS6131A - ナフタレン誘導体 - 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】 本発明は新規なナフタレ／誘導体および該化合物を含有
する液晶組成物に関する。

液晶を利用した表示素子は時計、電卓等に広く使用され
ている。これらの液晶表示素子は液晶物質の光学異方性
および誘電異方性を利用したもので、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
相があシ、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。すなわち、それらには液晶表
示に応用されている電気光学効果に対応して、ＴＮ（ね
じれネマチック）型、ＤＳ（動的散乱）型、ゲスト・ホ
スト型、ＤＡＰ型等の表示素子があり、それぞれに使用
される液晶物質に要求される性質は異なる。これらの表
示素子に使用される液晶物質は自然界のなるべく広い温
度範囲で液晶相を示すものが望ましい。現在のところ単
一物質でその様な手性をみた寸物質はなく、数種の液晶
物質または非液晶物質を混合して実用に供している。１
寸り、これらの物質は水分、光、熱、空気等に対（２て
も安定であることを要求され、さらに表示素子を駆動さ
せるのに必要なしきい電圧、飽和電圧がなるべく低いこ
とが要求されている。

また、光学異方性値（以下Δｎと略言＋シする）の大き
な液晶組成物は、液晶表示素子の基板間距離の部分的不
均一による色むらの発生を抑制でき、基板間距離を小さ
くできる！こめ、同じ印加電圧でも電界強度を大きくで
きる利点シバあるので、△ｎの大きな化合物力；要求さ
れている。

本発明の目的はこの様な用途に適した液晶組成物の構成
成分として有用々新規な液晶性化合物を提供することに
ある。

本発明は一般式 （（１）式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルギルＭｆ示し
、−Ｘ−は−〇−または−ＣＨ７−を示し、　Ｙ１７Ｉ
Ｆ、Ｃ１もしくはＢｒのハロゲン原子またはシアン基を
示す、、）Ｋて表わされるナフタレン誘導体および該化
合物を含有することを特徴とする液晶組成物である。

本発明の化合物は他の多くの液晶化合物、すなわちエス
テル系、シック塩基系、ビフェニル系、フェニルシクロ
ヘキサン系、複素環系等の液晶化合物との相溶性がよく
、本発明の化合物を液晶組成物に少量添加することによ
ってその△ｎを増加させ、また、その液晶組成物を利用
した液晶表示素子の駆動電圧を降下させることができる
。

（１）式におけるＹがハロゲン原子である本発明の化合
物は下記の反応によって製造される。

υ （Ｉｔ）　　　　　　　（２）） （１ａ） （１ｂ） （式中のＲおよびＹｌｄ前記と同じである）まず、２−
アルキルナフタレン（化合物（Ｉｔ）　）とｐ−ハロゲ
ノフェニル酢酸クロリド（化合物（ｌｌｌ））を無水塩
化アルミニウムの存在下でフリーデル・クラフッ反応さ
せ、ナフチル　ベンジルゲトン誘導体（化合物（Ｉａ）
　）を１す造する。さらに、こレヲエーテル中水素化ア
ルミニウムリチウムと無水塩化アルミニウムで苦！　ｉ
　ｌ、−、て２−フェネチルナフタレン誘導体（化合物
（Ｉｈ）　）を得る。

中成におけるＹがシアン基で、ヤ）る本発明の化合物ｅ
よ寸ず、（１）式におけるＹがＢｒである化合物を前記
の方法に従って合成し／ζ後、Ｎ、Ｎ’−ジメチルホル
ムアミド、Ｎ−メトル−２−ピロリドン等の塩基性溶媒
中でシアン化第１銅と反応させで製造する。これを化学
式で示せば以下に実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。

実施例１ ６−ペンチル−２−ナフチル−ｐ−フルオロベンジルケ
トン ６−ペンチルナフタレン３１　（１（０，Ｌ　６　ｍｏ
ｔ）とｐ−フルオロフェニル酢酸クロリド２７ｇ（（１
，１６ｍａｔ　）を二硫化炭素１００　＃Ｉｌに溶解１
７氷水でＯ″Ｃ１に冷却した。ここに攪拌しながら無水
塩化アルミニウムの粉末２３ｆ　（０，１７ｍａｔ　）
を少量ずつ３０分かけて加えた。その後Ｏ″Ｃを保ち力
から１０時間攪拌した。この反応混合物ｆｆ’６　Ｎ−
塩酸５０献と氷塊５００！を慶拌する中へ徐々に注油し
、３００Ｒ拌した後縁色ががつた黄色の油状物をトルエ
ンで抽出した。トルエ／Ｍを６Ｎ−塩酸、２Ｎ−水酸化
ナトリウム水溶液、次いで水で洗浄し、無水硫酸ナトリ
ウムで乾燥した後、減圧下溶媒を留去した。得られた茶
褐色の油状残査５３９を再びトルエン５０ｗｔＫ溶解し
、活性アルミナのカラムを通してタール状の不純物を除
いた。減圧下トルエンを留去して得た油状物５２ｇをエ
タノールで再結晶し、目的物である６−ペンチルー２−
ナフチル−ｐ−フルオロベンジルケトン１２　ＩＩ（０
，０３６ｍｏＡ）を得た（収率２３　’／２　）。この
ものの融点社９８．３−９９．３°Ｃであり、トランス
アルキルシアノフェニルシクロヘキサン系液晶との混合
系から外挿法によって求めたネマチック−等方性液相転
移点（以下Ｎ−Ｔ点と略記する）岐８．０°Ｃであった
。

また、この化合物の元素分析結束シ１、Ｃ二８２．８５
％、Ｈ：６．９０％（計算値Ｃ：８２．６０％、１（：
６．９３％）であった。

実施例２．３ 実施例１におけるｐ−フルオロフェニル酢酸クロリドに
代え−Ｃ１対応するｐ−ノ・ロゲノフェニル酢酸クロリ
ドを使用した１１かは、実施例１に準じた操作を行表い
、目的物である６−ペンチル−２−ナフチル−ｐ−クロ
ロベンジルケトンお、！：　び６−ペンチルー２−ナフ
チル−ｐ　−フルオロベンジルケトンを得た。これらの
化合物の融点および外挿法によるＮ−Ｉ点および元素分
析結果を実施例１の結果とともに第１表に示す。

実施例４ ６−ペンチルー２−（４−フルオロフェネチル）ナフタ
レン 容器内を窒素で置換した３　００　ｍｌ三ツロフラスコ
に水素化アルミニウムリチウム４．Ｏｆ（０，１１ｍｏ
ｔ）を入れ乾燥エーテル５０献を加え攪拌懸濁させた。

ここに、あらかじめ無水塩化アルミニラ文２０．２　ｆ
　（０，１５ｍｏｔ）を乾燥エーテル１００＊／に溶解
したものを５分かけて滴下した。フラスコ内の灰白色の
懸濁液に、実施例１でＭ造した６−ペンチル−２−ナフ
チル−ｐ−フルオロベンジルケトン８．０ｆ（０，０２
４ｍｏｔ）をクロロホルム５０＊／に溶解したものを３
０分かけて滴下した。滴下終了後攪拌しな、がら水浴に
て加熱し１８時間ゆるやかに還流した。

室温まで冷却した反応混合物に水３０ｗｔを攪拌しなが
ら滴下し、過剰の水素化アルミニウムリチウ」滅理した
後、６Ｎ−塩酸６０ｇ／を滴下してゲル状に７χつた水
酸化物を溶解した。分液後、有機層を６Ｎ−塩酸、５％
−炭一酸水素ナトリウム溶液、次いで水で洗浄し、無水
硫酸ナトリウムで乾燥して減圧下溶媒を留去した。得ら
れた帯黄色の油状残査６．８ｇをエタノールで再結晶し
、目的物である６−ペンチル−２−（４−フルオロ７エ
ネチル）ナフタレン６．３Ｆ（０，０２０ｍａｔ　）　
？得だ（収率８２％）。このものの融点は９１．７−９
２．９℃、外挿法によるＮ−Ｉ点は９．４°Ｃであった
。元素分析結果はＣ：８６．８１％、Ｈニア、８８％（
計算値Ｃ：８６．２１％、Ｈニア、８６％）であった。

実施例５．６ 実施例３における６−ペンチルー２−ナフチル−ｐ−フ
ルオロベンジルケトンに代えて、実施例２または３で製
造した６−ペンチルー２−ナフチル−ｐ−クロロベンジ
ルケトンまタハ６−ヘンチルー２−ナフチル−ｐ−プロ
モベンジルクトシをそれぞれ使用した以外社実施例３に
準じた操作を行ない、目的物である６−ペンチル−２−
（４−１０ロフエネチル）ナフタレンオ、１：　ヒ６−
ベンチルー２−（４−７’ロモフエネチル）ナフタレン
を得た。これらの化合物の融点と外挿法によるＮ−Ｉ点
および元素分析結果を実施例４の結果とともに第２表に
示す。

実施例７ ローペンチルー２−ナフチル−ｐ−シアノベンジルケト
ン 実施例３で製造した６−ペンチル−２−ナフチル−ｐ−
ブロモベンジルケトン１０ｙ（０，０２５ｍｏｔ）をＮ
−メチル−２−ピロリドン１００胃／に溶解し、ここに
攪拌しながらシアン化第１銅の粉末ａ、１　ｆ　（０，
０１７ｍｏｔ）を加えて懸濁させた後、これを攪拌しな
がら２０６〜２０８°Ｃの温度で４時間加熱した。室温
まで冷却した暗褐色の反応混合物に、無水塩化第２鉄６
．Ｏｆ　（ｏ、０３７ｍｏｔ）を製塩ｅ　１０　ｍｌと
水２０ｗｔ１に溶解したものを、攪拌しながら１０分か
けて滴下しプζ。この間反応混合物が３０°Ｃをこえな
いように氷水で冷却した。滴下終了後、トルエン１００
胛／を加え、水浴で６０〜６５℃に加熱しながら２時間
攪拌した。これを室温まで冷却して分液１７、水層より
トルエン抽出した後、トルエン）ｆ４を６Ｎ−塩酸、５
％−炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで水で洗浄し、無
水硫酸す）　ＩＪウムで乾燥した。濾過によって乾燥剤
を除き、減圧下溶媒を留去して得だ赤褐色の粘稠な油状
物を再びトルエンＫＭ解し、活性アルミナのカラムを通
して着色している不ヤ１１物を除いた。このトルエン溶
液を再び＾７９　ＪＥ下ａ５％縮し７、得られた油状物
をエタノールで再結晶して、目的物である６−ペンチル
−２−ナフチル−ｐ−シアノベンジルケトン８．１９　
（０，００９ｍｏｔ）を得た（収率３６％）。このもの
の融点＆Ｊ：１０１．５−１０２．５°Ｃで、外挿法に
よるＮ−Ｉ点は４８．８°Ｃであった。元素分析結果ｒ
、ｔ　ｃ　：８５．０３％、Ｈ：６．７５％、Ｎ：４．
３０％（計算値Ｃ：８４．４２％、Ｈ：６．７９％、Ｎ
：４．１０％）であった。

実施例８ ６−ペンチル−２−（４−シア、ノンエネチル）ナフタ
レン 実施例７に卦ける６−ペンチル−２−ナフチル−ｐ−ブ
ロモベンジルケトンに（・ケえで、実施例６で製造した
６−ペンチル−２−（４−ブロモフェネチル）ナフタレ
ンを使用した以外は、実施例７に準じた操作を行ない、
目的物である６−ペンチル−２−（４−シアノフェネチ
ル）す７タレンを得た。このものはモノトロピック液晶
でちり、融点が７４．７−７５．１°Ｃ％Ｎ−Ｉ点が６
６．８−６７．４°Ｃであった。元素分析結果けＣ：　
８７．８９％、Ｈニア、７５％、Ｎ：４．４９％（計算
値Ｃ：８８．０３％、Ｈ：　７．７０％、Ｎ：４．２８
％）であった。

実施例９（応用例１） なる組成の液晶混合物囚のネマチック−等方性液体相転
移点（以下Ｎ＝Ｉ点と略記する）Ｉは５２．１°Ｃ，誘
電異方性値（以下△εと略記する）は１１，２、△ｎ　
ｋｔｏ、　１１９である。液晶セルとして、酸化ケイ素
をコーティングし、ラビング処理した酸化スズ透明電極
を有する基板を対向させて組立てた、電極間距離が１０
μ〃ｌのものを用意し１．Ｆ記の液晶混合物（４）を封
入して２０°Ｃでその特性を測定したところ、１〜きい
７１：圧（以下ｖｔｈと略記する）は１．５４Ｖ、飽イ
ｌ電圧（以下Ｖｓａｔと略記する）は２．１３　Ｖ−Ｃ
ｐ、つた。

この液晶混合物（４）８５重量％に本発明の実施例２で
製造した６−ペンチル−２−ナフチル−ｐ−クロロベン
ジルケトン１５重皐％を溶解した組成物のＮ−■点け４
６．８°ｄ、△εｕ、１２．４、△ｎは０．１２２であ
った。そして該４１１１成物を用いた前述と同じ液晶セ
ルの特性につい−（け、ｖｔｈが１．３３Ｖ、　Ｖｓａ
ｔ：＜＋ｊ　１．７８Ｖとそれぞｉｔ大幅に低下した。

実施例１０（応用例２） 実施例９で用いた液晶混合物（イ）９０重量％に本発明
の実施例５で製造した６−ペンチル−２−（４−クロロ
フェネチル）ナフタレン１０眼量％を溶解した組成物の
Ｎ−Ｉ点は５０．４　”Ｃ１△εは９．２、△ｎは０．
１５９であった。そして該組成物を用いた前述と同じ液
晶セルの特性については、ｖｔｈが１．４６　Ｖ％Ｖ　
ｓａｔが１．９８Ｖとそれぞれ大幅に低下した。

以上

Claims (2)

【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１〜１０のアルキル基を示し、−Ｘ
   −は▲数式、化学式、表等があります▼または−ＣＨ＿
   ２−を示し、ＹはＦ、ＣｌもしくはＢｒのハロゲン原子
   またはシアノ基を示す。）にて表わされるナフタレン誘
   導体。
2. （２）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基を示し、−Ｘ
   −は▲数式、化学式、表等があります▼または−ＣＨ＿
   ２−を示し、ＹはＦ、ＣｌもしくはＢｒのハロゲン原子
   またはシアノ基を示す。）にて表わされるナフタレン誘
   導体を含有することを特徴とする液晶組成物。