JPS62149640A - 液晶性化合物 - Google Patents

液晶性化合物

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JPS62149640A
JPS62149640A JP26520186A JP26520186A JPS62149640A JP S62149640 A JPS62149640 A JP S62149640A JP 26520186 A JP26520186 A JP 26520186A JP 26520186 A JP26520186 A JP 26520186A JP S62149640 A JPS62149640 A JP S62149640A
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JP
Japan
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trans
chain alkyl
liquid crystal
straight
expressed
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Pending
Application number
JP26520186A
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English (en)
Inventor
Yoshio Shionozaki
塩野崎 由男
Motoyuki Toki
元幸 土岐
Sadao Kanbe
貞男 神戸
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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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】 し産業上の利用分野〕 本発明Fi液晶混合系の挙動、特に低活性、溶解性に浸
れる液晶性化合物に関する。
〔従来技術〕
ネマチック液晶は電場の影響で光散乱、複屈折などの光
学的性質が著しく変化する性質をもち、様々な表示原理
を応用した電気光学的表示装置に広く利用されている。
代表的な電気光学的表示素子として、ねじれ配向をもつ
ネマチック液晶を利用したねじれネマチック型表示素子
。これに二色性染料あるいは多色性染料を添加してゲス
ト・ホスト効果をもたせた表示素子。更にコレステリッ
ク液晶あるいは光学活性物質を添加したネマチック液晶
の配向を電界によ、り制御する相転移型ゲスト・ホスト
表示素子が注目されている。
これらに用いられる液晶材料に共通して要求される条件
として、(1)室温を被い、かつ広い液晶温度範囲をも
つこと。(2)応答性を確保するために低粘性であるこ
と。(3)表示コントラス)f高めるためには屈折率異
方性(Δn)が小さいこと。(4)湿気、光、熱などに
対して安定であること。(5)液晶組成物を形成する念
めの溶解性が高いことなどがある。
[発明が解決しようとする問題点] しかしこのような性質をすべて満足するような単一化合
物は今のところ知られておらず、幾種類かの化合物を組
み合わせた液晶組成物によって一応の目的を達している
のが現状である。またこうした液晶組成物の調合技術に
エリ、前述した要求条件のなかでも特に、(1)の液晶
温度範囲については容易に改良できる。従って、ここで
特に要求される化合物は、低活性、溶解性1c優れ、Δ
nが小さく、安定な化合物である。
本発明の目的は、上記した工うな種々の電気光学的表示
素子に用いられる液晶組成物の一材料として有段に使用
される液晶性化合物を提供することである。
L問題点を解決するための手段〕 一般式がRI Th@・・・Q−OR,で示される化合
物に於て、RIFi炭素数3個またFi5個の直鎖アル
キル基であり、R1が炭素数3個の直鎖アルキル基の場
合R1は炭素数4個ま次は5個の直鎖アルキル基であり
、R1が炭素数5個の直鎖アルキル基の場合R,は炭素
数1個または3〜7個の直鎖アルキル基であることを特
徴とする。
該化合物は次のようにして合成される。
市販の4−()ランス−4/  、−アルキルシクロヘ
キシル)−ベンゾニトリルLメルク社N]’e文献(M
o1.0ryst、Liq、Cryst、 + 979
 、 Vow 56Letters P 51〜56 
)の方法に従い、4−(トランス−4’−n−アルキル
シクロヘキシル)−アニリンとし、常法により4−(ト
ランス−4’−n−アルキルシクロヘキシル)−フェノ
ールとした後ハロゲン化アルキルで縮合すれば4−n−
アルコキシ−(トランス−4′−n−アルキルシクロヘ
キシルクーベンゼンが得られる。
以下に反応工程を示し、その概略を説明する。
5top 1:市販の4−(トランス−4′−n−アル
キルシクロヘキシル)−ペンゾニトリルヲ水。
エタノール混合溶媒中で苛性ソーダと煮沸1分解L4−
(トランス−4′−n−アルキルシクロヘキシルクーベ
ンズアミドを得る。
5tep 2 : このベンズアミドをナトリウム金属
を溶かした乾燥メタノールに溶解し、臭素を加え混合、
加熱し、メチル−4−(トランス−4′−n−アルキル
シクロヘキシル)−フェニルカーバメイトを得る。
5top 3 : このフェニルカーバメイトを80%
エタノール中で苛性ソーダと煮沸0分解し、4−(トラ
ンス−4′−n−アルキルシクロヘキシル)−アニリン
を得る。
Stθp4: このアニリン′f70%硫酸と混合、亜
硝酸ソーダによりジアゾ硫酸塩溶液を作成する。
ジアゾ硫酸塩溶液を加水分解し、4−(トランス−4’
−n−アルキルシクロヘキシル)−フェノールを得る。
S土ep 5 : このフェノールと臭fヒアルキルタ
ノール中、苛性ソーダを用いて縮合し、係わる4−n−
アルコキシ−(トランス−4′−〇ーアルキルシクロヘ
キシル)−ベンゼン?製りする。
本発明の化合物の相転移温度、融解熱エンタルピー(△
H)、回転粘度(η)及び複屈折異方性(Δn)全表1
に示す。
これより判るように、本発明の化合物は20〜40℃附
近にネマチック液晶温度範囲ケもち、安定性に優れてい
る。そのうえこれらの粘度η(20℃)は平均値でi 
3cpであり、一般に知られている液晶化合物のそれが
25〜60cpであることと比較すれば非常に低い。粘
度が低いことが有利であることは、ねじれネマチック型
表示素子に於て、低温時での応答速度が速くなることで
明かである。またこれらの複屈折異方性△nは平均値で
[lL086と非常に小さい。相転移型ゲスト・ホスト
表示素子などの表示コントラストl高めるためにΔnが
小さい方が有利であることは周知のとおりである。ま念
これらの融点は33.5〜45℃と低く、融解熱エンタ
ルピーΔHは平均値でZ9K c a 1 /M○1と
小さいため、他の液晶fヒ合物と混合時に於ける溶解性
も高い。
このように本発明の化合物は前述した種々の電気光学的
表示素子に要求される条件を充分溝たすことのできるも
のである。
〔実施例〕
以下実施例により、本発明の化合物の製造方法及び有用
性を更に詳しく説明する、 実1 十ンリ 1゜ [4−メトキシ−(トランス−4′−n−ペンチルシク
ロヘキシル)−ベンゼンの製造〕5tep 1 :市販
の4−(トラ7スー4’−n−ペンチルシクロへキシル
9−ベンゾニトリル25.5)と苛性ソーダ36 r’
ii70%エタノール750ゴに溶解し16時間還流下
に加熱した。還流後析出した結晶を濾過し、水洗、乾燥
した。該化合物H4−<トランス−47n−ペンチルシ
クロへキシルノーベンズアミドである。
、9tep 2 :乾燥メタノール3900−にナトリ
ウム金属802を溶解し、室温に冷却し念。この溶液1
cstsp1 で得た酸アミド15.2Pi溶解し、激
しぐ攪拌しつつ臭素4Q、5−を加え、引き続き4時間
加温した。反応後メタノールを留去し、残留物に300
0−の水を加えかき混ぜ、析出した沈澱物を濾過し、水
洗、乾燥した。該化合物はメチル−4−()ランス−4
′−n−ペンチルシクロヘキシル)−フェニルカーバメ
イトである。
5tep 3 : Btep 2  で得た粗カーバメ
イトa6fを苛性ソーダ2152を溶解した80%エタ
ノール860d溶液に加え、冷却器の上部に窒素を封し
たゴム風船を備え、24時間還流下に加熱した。還流後
エタノールを留去し、残留物を300−の水に注ぎ込み
、この水溶液をエーテル抽出した。エーテル溶液を数回
水洗し、無水硫酸ソーダで乾燥後、エーテルt−W去し
、更に残留物を減圧蒸留しbp150〜160℃/ 2
 m Hfの留分を採った。該化合物は4−(トランス
−4′−n−ペンチルシクロヘキシル)−アニリンテア
ル。
5tep 4 :  5tep 3で得たアニソ75.
7 tを濃硫酸12−と混合し、更に40%硫酸12−
を加え均一な混合物となる様に充分かき混ぜ、氷冷し念
。一方亜硝酸ソーダ水溶液(NaN0. 2.7f水6
−)をつくす、冷却下前記アニリン、硫酸混合物に徐々
に加え、ジアゾ硫酸塩溶液をつくった。
ジアゾ化が進行中50係硫酸溶液を湯浴上で90℃に加
熱し、反応終了した上記ジアゾ硫酸塩溶液を注ぎ込み加
水分解し念。後冷却固化し念結晶を濾過し、水洗、乾燥
し次後、減圧下(2mHf)で昇華!!取した。該化合
物は4−(トランス−4′−n−ペンチルシクロヘキシ
ル)−フェノールテする。
5tep 5  : 5tep 4で得たフェノール1
2と苛性ソーダ0.25 f 1にエタノール10−に
溶解し、この溶液に臭化メチル052を加え6時間還流
下に加熱した。反応後エタノールを留去し、水20ff
17!’i加えて析出した臭化カリウムを溶解し、生成
物をエーテル抽出した。エーテル溶液を10壬苛性ソー
ダ水溶液、及び水でそれぞれ3回ずつ洗浄した後、無水
硫酸ソーダで乾燥後エーテルを留去(、た。更に残留物
をエタノールにより再結晶した。
該化合物は係わる4−メトキシ−(トランス−4′−n
−ペンチルシクロヘキシル)−ベンゼンである。
該化合物の物性値を表1に示す。
実施例2〜6 実施例1(5top 5 )と同様にして、実施例1(
st、ep4)で得た4−(トランス−4′−n−ペン
チルシクロヘキシル)−フェノールと、 対応する臭化
プロピル、臭fヒブチル、臭化ペンチル、臭化ヘキシル
、臭化ヘプチルと夫々反応せしめ、下記化合物を製造し
た。
実2:4−n−プロポキシ−(トランス−4′−n−ペ
ンチルシクロヘキシル〕−ベンゼン。
実3:4−n−ブトキシ−(トランス−4′−〇−ペン
チルシクロヘキシル)−ベンゼン。
実4:4−n−ペンチルオキシ−(トランス−4′−n
−ペンチルシクロヘキシル)−ベンゼン。
実5. : 4− n−ヘキシルオキシ−(トランス−
4′−n−ペンチルシクロへキシルクーベンゼン。
実6:4−n−へブチルオキシ−(トランス−4′−n
−ペンチルシクロヘキシル)−ベンゼン。
これらの物性値を表1に示す。
実施例7〜8 実施例1と同様にして、4−(トランス−4′−n−プ
ロピルシクロヘキシル)−ベンゾニトリル14−(トラ
ンス−4’ −n −7”ロビルシクロヘキシル)−フ
ェノールとし、対応する臭化ブチル。
臭化ペンチルと反応せしめ、下記化合物を製造した。
実7:4−n−ブトキシ−(トランス−4′−n−フロ
ビルシクロヘキシル)−ベンゼン。
実8:4−n−ペンチルオキシ−(トランス−4′−n
−プロピルシクロヘキシル)−ベンゼン。
これらの物性値を表1に示す。
表  1 尚、表中Cは結晶f、BmJdスメクチック相を、Nは
ネマチック相を、工は等方性液体相を夫々示す。又、η
及び△n[トランス−4−n−アルキルシクロへキサン
カルボン酸−P−アルコキシフェニルエステル液晶系及
びP−アルキル−P′−シアノビフェニル液晶系よりη
=250pIΔn=0.10に調整されたペース液晶組
成物に、本発明の化合物の夫々を添加して測定した外挿
値である。
また、表1に掲げ九化合物の赤外線吸収スペクトルを第
1図〜第8図に示す。
[応用例〕 トランス−4−n−プロピルシクロヘキサンカルボン酸
−P−エトキシフェニルエステル13.5wt%、)ラ
ンス−4−n−プロピルシクロヘキサンカルボン酸−P
 −n −フトキシフェニルエステル32wt憾、トラ
ンスー4− n−ブチルシクロヘキサンカルボン酸−P
−エトキシフェニルエステル26.5wt%、トランス
−4−n−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸−P−メ
トキシフェニルエステル28wt係よりなる液晶組成物
【以下組成物Oと示す]に、4−n−ブトキシ−(トラ
ンス−4′−n−プロピルシクロヘキシル)−ベンゼン
を20wt%、40wt壬、60wt%混合した液晶組
成物[各々組成物201組成物40゜組成物60と示す
〕をつくす、各々の屈折率異方性△n1誘電率異方性△
εを求めた。また、これら全クロム錯体により垂直配向
処理を怖こし危厚さ8μ毒のねじれネマチック型液晶セ
ルに封入し、動作電圧Vth 、 Vsatおよび応答
速度rON 、 rOFFを測定した。これらの結果を
表2に示す。
表 2 測定条件/Δn     :589nm、20℃Δ t
         :IKHz、    20  ℃V
th、Vsat   :  3 2Hz  、    
2 0  ℃rON 、 rcV’?  、: 32 
HZ 、 Vsa、t 躯動20 ℃ [発明の効果] 以上に連間た如(本発明の化合物は低活性、溶解性に凝
れており、相転移型ゲスト・ホスト表示素子をはじめと
する種々の電気光学的表示素子に用いられる液晶組成物
のペース液晶として、あるいは減粘剤として有効に使用
できる。特に高速応答化を画期的に促進するものである
【図面の簡単な説明】
第1図〜第8図は下記に示す化合物の各々赤外線吸収ヌ
ベクトル図である。 第1図:4−メトキシ−(トランス−4’ −n −ペ
ンチルシクロヘキシルクーベンゼン 第2図=4−n−プロポキシ−(トランス−4′−n−
ペンチルシクロヘキシル)−ベンゼン第3図:4−n−
ブトキシ−(トランス−4′−n−ペンチルシクロヘキ
シル)−ベンゼンK 4 図: 4− n −ヘンチル
オキシ−(トランス−4’−n−ペンチルシクロヘキシ
ル)−ベンゼン第5図=4−n−へキシルオキシ=(ト
ランス41  n−ペンチルシクロヘキシル)−ベンゼ
ン第6図=4−n−へブチルオキシ−(トランス−4’
−n−ペンチルシクロヘキシル)−ベンゼン第7図=4
−n−ブトキシ−(トランス−4′−n−プロピルシク
ロヘキシルグーベンゼンIE 8 図: a −n−ヘ
ンチルオキシ−(トランス−a’−n−7’ロピル7ク
ロヘキシル)−ベンゼン以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 最 上 /f己;務 A、、、  − ゝ・−ご汀、・′

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一般式が▲数式、化学式、表等があります▼で示される
    化合物に於 て、R_1は炭素数3個または5個の直鎖アルキル基で
    あり、R_1が炭素数3個の直鎖アルキル基の場合R_
    2は炭素数4個または5個の直鎖アルキル基であり、R
    _1が炭素数5個の直鎖アルキル基の場合R_2は炭素
    数1個または3〜7個の直鎖アルキル基である液晶性化
    合物。
JP26520186A 1986-11-07 1986-11-07 液晶性化合物 Pending JPS62149640A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2636684A1 (de) * 1976-08-14 1978-02-16 Merck Patent Gmbh Cyclohexanderivate
JPS5734176A (en) * 1980-08-08 1982-02-24 Hitachi Ltd Liquid crystal composition

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