JPS6239136B2

JPS6239136B2 -

Info

Publication number: JPS6239136B2
Application number: JP4968981A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Sugimori; Tetsuhiko Kojima; Masakazu Tsuji
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1981-04-02
Filing date: 1981-04-02
Publication date: 1987-08-21
Also published as: JPS57165328A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は広い温度範囲で液晶相を示し、かつ安
定で低粘性の新規な液晶物質に関する。液晶表示素子は液晶物質が持つ光学異方性及び
誘電異方性を利用したものであるが、その表示様
式によつてTN型（ねじれネマチツク型）、DS型
（動的散乱型）、ゲスト・ホスト型、DAP型など
各種の方式に分けられ、夫々の使用に適する液晶
物質の性質は異る。しかしいずれの液晶物質も水
分、空気、熱、光等に安定であることが必要であ
ることは共通しており、又、室温を中心として出
来るだけ広い温度範囲で液晶相を示し、更に表示
素子の種類によつて異なる最適な誘電異方性値
（Δε）を有する様にしなければならない。しか
し現在のところ単一化合物ではこの様な条件を満
たす物質はなく、数種の液晶化合物や非液晶化合
物を混合して得られる液晶組成物を使用している
のが現状である。最近は特に低温（−20℃程度）
から高温（80〜90℃位）にわたつて動作する表示
素子が要求される様になつて来ているので、より
広い温度範囲ですぐれた動作特性を持つた液晶組
成物が要望されている。本発明の目的はこの様な液晶組成物の一成分と
して有用な、特に低温特性を改善するに適した新
規な液晶化合物を提供することにある。即ち、本発明は一般式（上式に於いてＲは炭素数１〜10のアルキル基、
R′は炭素数１〜10のアルキル基又はアルコキシ
基を示す）で表わされる４−置換−トランス−4′−（トラン
ス−4″−アルキルシクロヘキシル）シクロヘキシ
ルベンゼンである。本発明の化合物は小さい正の誘電異方性値を示
し、液晶温度範囲が広く、特に高い液晶−透明点
（Ｎ−Ｉ点、又はSm−Ｉ点）を持つていて、なお
かつ低粘性の化合物であり、更に熱、空気、水
分、光等に安定であるため、低温から高温まで広
い温度範囲で動作する液晶組成物を得るのに極め
て有用な化合物である。つぎに本発明の化合物の製造法を示すと、まず
４−置換ブロモベンゼンと金属マグネシウムを反
応させて、４−置換フエニルマグネシウムブロミ
ドとし、これを４−（トランス−4′−アルキルシ
クロヘキシル）シクロヘキサノン（対応するシク
ロヘキサノールを無水クロム酸で酸化することに
より得られる）と反応させて４−置換−〔1′−ヒ
ドロキシ−4′−（トランス−4″−アルキルシクロ
ヘキシル）シクロヘキシル〕ベンゼンとする。次いでこれを硫酸水素カリウム触媒として脱水
して４−置換−〔4′−（トランス−4″−アルキルシ
クロヘキシル）シクロヘキセン−1′−イル〕ベン
ゼンとする。ついでこれをエタノール溶媒中ラネ
ーニツケル触媒を用いて、常圧、30℃にて還元す
ると４−置換−4′−（トランス−4″−アルキルシ
クロヘキシル）シクロヘキシルベンゼンである。
これはトランス体とシス体の混合物であるので、
エタノールで再結晶して目的の４−置換−トラン
ス−4′−（トランス4″−アルキルシクロヘキシ
ル）シクロヘキシルベンゼンが得られる。以上を化学式で示すと以下、実施例により本発明の化合物の製造法及
び使用例について更に詳細に説明する。実施例１〔４−メトキシ−トランス−4′−（トランス−
4″−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル
ベンゼン（（）式でＲ＝C₃H₇、R′＝CH₃Oの
もの）の製造〕削り状マグネシウム1.2ｇ（0.049モル）を３つ
口フラスコに入れ、４−ブロモアニソール9.2ｇ
（0.049モル）をテトラヒドロフランに溶かした溶
液30mlを、窒素気流中で反応温度を30〜35℃に保
ち、撹拌しながらゆつくり滴下して行くと反応し
て３時間でマグネシウムは溶けて均一になり４−
メトキシフエニルマグネシウムブロミドを生ず
る。これに４−（トランス−4′−ブロビルシクロ
ヘキシル）シクロヘキサノンの10.9ｇ（0.049モ
ル）をテトラヒドロフランに溶かして50mlとした
ものを反応温度を５〜10℃に保ちつつなるべく速
かに滴下する。滴下後、35℃まで昇温し30分撹拌
し、ついで3N塩酸50mlを加える。反応液を分液
斗にとり200mlのトルエンで３回抽出後、合わ
せたトルエン層を水で洗液が中性になるまで洗浄
してからトルエンを減圧留去する。残留した油状
物は４−メトキシ−〔1′−ヒドロキシ−4′−（トラ
ンス−4″−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキ
シル〕ベンゼンであり、これに硫酸水素カリウム
６ｇを加え窒素気流中160℃で２時間脱水する。
冷却後200mlのトルエンを加えてから硫酸水素カ
リウムを別し、トルエン層を洗液から中性にな
るまで水洗する。次いでトルエンを減圧留去し、残る油状物をエ
タノールで再結晶して得られるのが４−メトキシ
−〔4′−（トランス−4″−プロピルシクロヘキシ
ル）シクロヘキセン−1′−イル〕ベンゼンであ
る。ここで得られた全量7.0ｇをラネーニツケル
触媒1.0ｇと共にエタノール120mlに溶かし常圧50
℃で接触還元を行ない、水素500mlを吸収させ
た。触媒を別し、そのまま再結晶させる。得ら
れたものはシス体とトランス体の混合物なので、
さらにエタノールで再結晶をくり返し、トランス
体を単離する。これが、４−メトキシ−トランス−4′−（トラ
ンス−4″−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキ
シルベンゼンである。このものは液晶−スメクチ
ツク（Ｃ−Sm）点79.2℃スメクチツク−ネマチ
ツク（Sm−Ｎ）点128.4℃ネマチツク透明（Ｎ−
Ｉ）点211.5℃収量2.8ｇ収率18％であつた。この
ものが目的物であることはNMRスペクトル元素
分析で確認した。実施例２〜66 実施例１で示した方法と同様にして、アルキル
基およびアルコキシ基の炭素数のみ異なつたもの
を製造した。それらの収量、収率及び物性を実施
例１の結果と共に第１表及び第２表に示す。

【表】

【表】実施例 67（使用例）トランス−４−プロピル−（4′−シアノフエニ
ル）シクロヘキサン 28％トランス−４−ベンチル−（4′−シアノフエニ
ル）シクロヘキサン 42％トランス−４−ヘプチル−（4′シアノフエニ
ル）シクロヘキサン 30％なる組成の液晶組成物のネマチツク液晶温度範
囲は−３〜52℃である。この液晶組成物をセル厚
10μｍのTNセル（ねじれネマチツクセル）に封
入したものの動作しきい電圧は1.53V、飽和電圧
は2.12Vであつた。又粘度は20℃で23cpであつ
た。この液晶組成物80部に実施例１で製造した４−
メトキシ−〔トランス−4′−（トランス−4″−プロ
ピルシクロヘキシル）シクロヘキシル〕ベンゼン
10部と、実施例７で製造した４−メトキシ−〔ト
ランス−4′−（トランス−4″−ヘキシルシクロヘ
キシル）シクロヘキシル〕ベンゼン10部を加えた
液晶混合物のネマチツク温度範囲は−10〜78℃に
広がり、△εは8.8に低下ししきい電圧は1.63V、
飽和電圧は2.28Vと上昇しているが粘度は23cpと
変化せず、本発明の化合物が低温での作動に有効
であることがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】１一般式（上式中Ｒは炭素数１〜10を有するアルキル基、
R′は炭素数１〜10を有するアルキル基又はアル
コキシ基を示す）で表わされる４−置換−トランス4′−（トランス
−4″−アルキルシクロヘキシル）シクロヘキシル
ベンゼン。２一般式（上式中Ｒは炭素数１〜10を有するアルキル基、
R′は炭素数１〜10を有するアルキル基又はアル
コキシ基を示す）で表わされる４−置換−トランス−4′−（トラン
ス−4″−アルキルシクロヘキシル）シクロヘキシ
ルベンゼン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。