JPS6183190A - 2−(4′−置換フエニル)−5−アルキル−1,3,2−ジオキサボリナン化合物,その製造法及びそれを含有する液晶組成物 - Google Patents

2−(4′−置換フエニル)−5−アルキル−1,3,2−ジオキサボリナン化合物,その製造法及びそれを含有する液晶組成物

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JPS6183190A
JPS6183190A JP20541184A JP20541184A JPS6183190A JP S6183190 A JPS6183190 A JP S6183190A JP 20541184 A JP20541184 A JP 20541184A JP 20541184 A JP20541184 A JP 20541184A JP S6183190 A JPS6183190 A JP S6183190A
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Koji Seto
浩二 瀬戸
Shigetoshi Takahashi
成年 高橋
Tadashi Tawara
田原 董
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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、一般式〔1〕 (式中R1はアルキル基を R2は水素原子又(14−
置換フヱニル基をそれぞれ示す)で表わされる2−(4
′−置換フェニル)−5−アルキル−2−ジオキサボリ
ナン化合物.その製造法及びそれを含有する液晶組成物
に関する。
一般式〔1〕のホウ素含有骨格部(よ次のよう番こ命名
される。
一般式〔1〕において R1は1〜10個の炭素原子を
有するアルキル基を示し,好ましく(よ1〜8個の炭素
原子を有する直鎖アルキル またR2は水素原子又は4−置換フエニル基を示し。
置換基としては,例えば低級アルキル ルコキンノ.(、ハロゲン原子,シアンノ,(、ニトロ
店。
ジメチルアミ7基,基ーCH=CHーON,基ーC三C
CNなどが挙げられる。
本発明化合物は,誘電異方性が大きく,広いネマチック
又はスメクチック中間相を持っているため液晶物質とし
て利用することができる。
液晶相は結晶性の固体と無秩序に配列している液相との
中間相を形成し,その液晶相内において分子は広範囲な
規則正しい配列をとっている。液晶相には大きく分けて
二つのタイプがある。すなわち、広範囲な規則的配列か
実質的に薄層であるタイプのスメクチ7り中間相と,分
子の配列が実質的に線状,すなわち、分子か分子の長軸
方向に平行に配列するネマチック中間相とである。また
コレステリック中間相が.ネマチック中間相のサブ、7
ラスとして或いは別の中間相として分類されることがあ
る。コレステリック中間相はネマチック中間相の線状配
列に加えて.らせん状の小範囲の規則正しい配列を有す
る。そして液晶特性は一般に分子長の長い分子に起因す
るといわれている。
現在まで膨大な敗の液晶化合物か合成及び研究され、一
部実用rヒされているか、その殆んどは純有成1ヒ合物
である。また純有機化合物では実現しえない磁気的、物
理的特性を期待して、有機金属化合物や有機金属錯体化
合物の液晶物質が提案されているか、その合成法が困難
なこと、化学的安定性、溶解性等基本的な問題点が数多
く残されているため、その数は極めて少なく、実用化さ
れていない。
本発明の化合物は上記液晶の分子特性に合致する構造を
有し、有機金属化合物でありながら、透明点の高い、特
に安定性にすぐれ、相溶性に富み。
上記の液晶特性を示す。本発明の化合物を実験室内で1
年間空気中に放置したが、その色、融点。
光学的な性質等に少しの変化も示さなかった。
本発明の液晶18合物に、必要があれば従来公知の純有
機化合物液晶物質9例えばンッフ塩基系。
アゾキシ系、安息香酸フェニルエステル系、シクロヘキ
サンカルボン酸フェニルエステル系、7クロヘキサンカ
ルボン酸シクロヘキサンエステル系。
ビフェニル系、フェニルシクロヘキサン系、フェニルピ
リミジン系、フェニルメタジオキサン系などの化合物を
任意の割合で混合することができる。
本発明の化合物の製造法の概略を示すと次式のようにな
る。  、 H20H 1−CH H20H 〔■〕4 垂部シ 〔1b〕 すなわち、まずマロン酸ジエチルエステルを。
無水エチルアルコール溶媒中ナトリウムエトキシドの存
在下にて臭化アルキルと反応させて、2−アルキルマロ
ン酸ジエチルエステルを得、これをエーテル又はテトラ
ヒドロフラン溶媒中にて水素化リチウムアルミニウムを
用いて還元し、2−アルキル−1,3−7’ロパンジオ
ール(11)とする。
一方テトラヒドロフラン中でバラブロモトルエンと金属
マグネシウムから合成したグリニヤール試薬をホウ酸ト
リメチルと反応させてトリルボロン酸とし、これをアル
カリ水溶液中にてiマンガン酸カリウムで酸化し、パラ
カルボキシフェニルボロン酸(III)とする。
上記で得られた2−フルキル−1,3−プロパンジオー
ル〔■〕トパラ力ルポキシフェニルボロン酸(III)
とを共沸脱水可能な不活性有機溶媒中で脱水反応させ本
発明の化合物2− (4’−カルボキシフェニル)−5
−アルキルl、  3.2−ジオキサボリナン(Ia)
を得る。本反応は溶媒の不存在下でも行なうことができ
るか2通常ベンゼン、トルエン、n−ヘキサン、シクロ
ヘキサン、n−へブタン等の溶媒の存在下で行なわれる
本発明の2− (4’−置換フェニル)−5−アルキル
−1,3,2−ジオキサボリナン化合物〔1b〕は、2
−(4’−カルボキシフェニル)−5−アルキル−1,
3,2−ジオキサボリナン〔1a〕を塩化チオニル、三
塩化リン、五塩化リン等の塩素化剤により相当する酸塩
化物(V)とし、これに4−”t+’を換フェノールを
、ピリジン、トリエチルアミン等の塩基性溶媒中で反応
させることにより得られる。
以下に実施例を例示して本発明を説明するが実施例中の
チは重U%を示すものとする。
製造例1. 2−アルキル−1,3−プロパンジオール
の合成 攪拌器、温度計1滴下P斗及び還流冷却器を備えた21
の三ツロフラスコに、水素化リチウムアルミニウム15
y(0,4モル)と無水エーテル600m1仕込み、 
激しく攪拌してサスペンドさせり液中に下記第1表に記
載した2−アルキルマロン酸0.2モルを無水エーテル
20−に溶解した溶液を内温5℃にて滴下した。滴下終
了後は還流温度にて6時間反応させた。反応終了後1反
応生成物を水冷し、過剰の水素化リチウムアルミニウム
を分解するため、水で飽和したエーテル50凰りついで
5%水酸化ナトリウム水溶液10 mlを滴下し。
25℃にて一夜攪拌した。生成した白色の無機物をP去
し、母液を濃縮後、残留物を減圧下で蒸留シ、下記第1
表の2−アルキル−1,3−7”ロパンジオール(It
)を得た。
第1表 R1−CH(CH20H)2 合成 攪拌器、温度計2滴下r斗及び窒素ガス導入管を備えた
三ツロフラスコに窒素気流下ホウ酸トリメチル19p(
0,19モル)と無水テトラヒドロフラン100m1を
仕込み、攪拌して溶液とし、ドライアイス槽にて内温を
一60℃以下に保ち、この溶液に臭化トリルマグネシウ
ム0.18モルを含む無水テトラヒドロフラン溶液12
0−を攪拌しながら約10分間で滴下した。−60℃で
2時間攪拌した後、水13耐を滴下9反応熱を利用して
、内温が一30℃になるまで徐々に上げた。次にドライ
アイス槽を取り除き、濃硫酸5.6−を含む水溶液10
0atを滴下しながら、温度を室温にまで上げ反応を終
了した。テトラヒドロフランを減圧上留去し。
エーテル300−を加え、目的物を抽出した。エーテル
を留去した後の白色固形物をn−ヘキサンで洗浄して不
純物を除いた。純水から再結晶を行ない、風乾後、融点
253〜4℃を有するバラトリルボロン酸を21、!M
(0,16モル)得た。収率は88外であった。
上記と同様の反応容器番こパラl−1フルボロン酸16
.39 (0,’12モル)と水酸化ナトリウム10f
を含む水溶液150m1を仕込み、攪拌してよく溶解し
た11600mの水で希釈した。 この水溶液にdマノ
ガン酸カリウム41(0,25モル)を含む飽和水溶液
を25℃で6時間にわたって滴下した。滴折 ド終了後−夜攪拌し、÷出した褐色固形物をP去し、無
色透明な母液を得た。この母液を総咀が20011LL
程度になるまで濃縮し、a塩酸で酸性として析出した目
的物をσj収した。水洗後、水から再結晶、風乾後、融
点295〜318℃(分解)を有するパラカルホキ/フ
ェニルボロン酸(1)を得た。
収率は80−であった。
攪拌器、温度計及び還流冷却器付き共沸脱水器を備えた
2 00 CCの四ツロフラスコに、製造例1で得た2
−アルキル−1,3−プロパンジオール0.01モルと
製造例2で得たパラ力ルポキシフェニルボaン酸1.6
 y (0,01モル)をトルエン50耐と共に仕込み
、還流温度で共沸脱水を行なった。約1〜2時間で反応
を完了し、第2表の2− (4’−カルボキシフェニル
)−5−アルキル−1,3,2−’;オキサボリナンを
得た。
得られた化合物の物性と共に結果を第2表に示す・ 以下の表中の記号は次のことを表わす。
C:結晶  S:スメクチノク N:ネマチック  I :等方性液体 ():加熱サイクルの間では観察されないか、冷却時に
観察されるモノトロピー転移温度 C−1:結晶から等方性液体への相変化を示す ’   C−N(又はS):結晶がらネマチック又はス
メクチックへの相変化を示す 5−N(又は■ ):スメクチックからネマチック又は
等方性液体への相変化を示す N−I(又は5−1):ネマチック又はスメクチックか
ら等方性液体への相変化を示す第2表 実施例2. 2−(4’−(4“−置攬フエノキシカの
製造 攪拌器、温度計及び還流冷却器を備えた100cc三ツ
ロフラスコに、実施例1で得た2 −(4’−カルボキ
シフェニル)−5−アルキル−1,3,2−ジオキサボ
リナン(5ミリモル)と塩化チオニル2.0yを仕込み
、攪拌下に溶解し、 70℃のオイルバスで2時間反応
させた後、i剰の塩化チオニルを減圧下で留去し、相当
する酸塩化物(V)を得た。一方上記と同様の反応容器
にパラ置換フェノール(5ミリモル)とトリエチルアミ
ン1.02を仕込み、エーテル20耐を加えて溶解した
。 このエーテル溶液に上記で合成した酸塩化物を室温
で加え、2時間攪拌した。反応終了後、減圧にてエーテ
ル及びトリエチルアミンを留去し、残留物をシリカゲル
カラムクロマトグラフィー(200メノソ二のシリカゲ
ル20F、  展開溶媒ベンゼン)にかけて単離精製し
、2−(4’−(4“−置換フェノ+7カルボニル)7
丁ニル1−5−アルキル−1゜3.2−ジオキサボリナ
ン化合物を85〜95チの収率て得た。石油エーテルか
ら再結晶すれば更に純度の良い化合物を得ることができ
る。
得られた1ヒ合物の物性と共に結果を第3表に示す。
実施例3゜ 第4表に記載のごとく1本発明のジオキサボリン化合物
の2種以上の混合物又は本発明の化合物と他の液晶物質
との混合物を共融状態で混合したところ、低融点と広範
囲なネマチック特性を有する液晶組成物か得られた。
それらの物理的及び電気的特性と共に結果を第4表及び
第5表に示す。
(注) 表中の5CB及び60Bは次の化合物を表わす
・ 5CB:4−n−ペンチ/L/−4’−’/アノビフェ
ニル 50B : 4−n−ヘキシル−4′−シアノビフェニ
ル 第5表 以上の結果から1本発明fヒ合物の混合物及び本発明化
合物と他の液晶物質との混合物は液晶物質として種々の
電気光学的表示装置への使用tこ適する熱的特性を有す
る無色の安定なネマチック液晶相を示す。

Claims (6)

    【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^1はアルキル基を、R^2は水素原子又は4
    −置換フェニル基をそれぞれ示す)で表わされる2−(
    4′−置換フェニル)−5−アルキル−1,3,2−ジ
    オキサボリナン化合物。
  2. (2)前記アルキル基が1〜8個の炭素原子を有する直
    鎖アルキル基であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項に記載の化合物。
  3. (3)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R^1はアルキル基を、R^3は低級アルキル基
    、低級アルコキシ基、ハロゲン原子、シアン基、ニトロ
    基、ジメチルアミノ基、基−CH=CH−CN、基−C
    ≡CCNをそれぞれ示す)で表わされる特許請求の範囲
    第1項に記載の化合物。
  4. (4)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R^1はアルキル基を示す)で表わされる2−ア
    ルキル−1,3−プロパンジオールとパラカルボキシフ
    ェニルボロン酸とを脱水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^1はアルキル基を示す)で表わされる2−(
    4′−カルボキシフェニル)−5−アルキル−1,3,
    2−ジオキサボリナン化合物の製造法。
  5. (5)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R^1はアルキル基を示す)で表わされる2−(
    4′−カルボキシフェニル)−5−アルキル−1,3,
    2−ジオキサボリナン化合物に塩素化剤を作用させて相
    当する酸塩化物とし、次いで塩基性物質の存在下に該酸
    塩化物と 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R^3は置換基を示す)で表わされる4−置換フ
    ェノール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^1及びR^3は上記と同じ意義を有する)で
    表わされる2−(4′−置換フェニル)−5−アルキル
    −1,3,2−ジオキサボリナン化合物の製造法。
  6. (6)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R^1はアルキル基を、R^2は水素原子又は4
    一置換フェニル基をそれぞれ示す)で表わされる2−(
    4′−置換フェニル)−5−アルキル−1,3,2−ジ
    オキサボリナン化合物を少なくとも1種含有することを
    特徴とする液晶組成物。
JP20541184A 1984-09-29 1984-09-29 2−(4′−置換フエニル)−5−アルキル−1,3,2−ジオキサボリナン化合物,その製造法及びそれを含有する液晶組成物 Granted JPS6183190A (ja)

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