JPS64942B2 - - Google Patents

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す新規なエ
ステル化合物に関する。 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
物質の性質は異なる。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すものが求
められている。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。 特に最近は液晶表示素子の動作範囲の広いもの
が要求される様になり、それに使用する液晶とし
て従来より高温度領域まで液晶相を示すものが必
要となつて来た。本発明の目的はこの様な広い液
晶温度範囲を持つ液晶を構成する一成分として有
用な化合物を提供することである。 即ち本発明は一般式 （上式中ＸはR₁，

【式】のいずれかで あり、又、R₁及びR₂は炭素数１〜10のアルキル
基を示す） で表わされるトランス―４―（4′―アルキルフエ
ニル）シクロヘキサノールのトランス―４―置換
シクロヘキサンカルボン酸エステル誘導体であ
る。 本発明の（）式の化合物は広い温度範囲で液
晶相を示し、特に高い透明点をもつために、この
ものを混入することにより、液晶組成物の動作温
度範囲を特に高温側に広げるのに有用である。さ
らに対応する安息香酸エステルに比べ低粘性であ
るため、液晶組成物の粘度をそれ程高めない特性
がある。 次に本発明の化合物（）の製造法を示す。ま
ず４―アルキル―4′―ビトロキシビフエニルをエ
タノール中でラネーニツケルを触媒として水素還
元し、更に金属ナトリウムを作用させてトランス
―４―（4′―アルキルフエニル）シクロヘキサノ
ールを得る。次に、既知の方法で製造されたトラ
ンス―４―アルキルシクロヘキサンカルボン酸又
は、トランス―４―（トランス―4′―アルキルシ
クロヘキシル）シクロヘキサンカルボン酸を塩化
チオニルにて酸塩化物とし、ついでピリジンの存
在下に、前記のトランス―４―（4′―アルキルフ
エニル）シクロヘキサノールを作用させれば、目
的の化合物を得ることができる。化学反応式で示
すと次の通りになる。 （Ｘ，R₁及びR₂は前記と同じ） 以下実施例として本発明の化合物の製造例及び
使用例を示して更に詳細に説明する。 実施例 １ 〔トランス―４―プロピルシクロヘキサンカ
ルボン酸トランス―4′―（4″―プロピルフエニ
ル）シクロヘキシルエステルの製造〕 ４―プロピル―4′―ヒドロキシビフエニル200
ｇをエタノール0.5に溶解し、市販品のラネー
ニツケル触媒20ｇを加えてオートクレーブ内で80
〜120℃、水素圧30〜40Kg／cm²Ｇで水素添加を行
う。反応はガスクロマトグラフイー（カラム：
SIDC―560，10％，2m，250℃）で追跡し、原料
のなくなつた時点で停止する。水添反応物は触媒
を別し、エタノールを減圧留去後200mlのトル
エンに溶解する。一方別にトルエン400ml中に金
属ナトリウム23ｇを加え、110℃に加熱し、その
後高速撹拌下に急冷してナトリウム分散体をつく
る。室温まで冷却した後、前記の水添反応物のト
ルエン溶液を加え、そのまま室温で１時間撹拌を
続ける。次に100℃で４時間撹拌した後に、冷却
してメタノール200mlを徐々に加える。全体を分
液漏斗に移し10％塩酸200mlで２回、飽和炭酸水
素ナトリウム水溶液200mlで１回洗浄後、水層が
中性になるまで水洗を繰り返す。トルエン層を無
水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧にしてトルエン
を留去し、100mlのメタノールを加えて一晩放置
すると、トランス―４―（4′―プロピルフエニ
ル）シクロヘキサノールの結晶が得られる。収量
35.5ｇ（収率17.3％）、融点78.2〜80.8℃であつ
た。 一方、トランス―４―プロピルシクロヘキサン
カルボン酸２ｇに塩化チオニル10mlを加え60〜70
℃で３時間加熱後減圧にして過剰の塩化チオニル
を留去する。これに、前記のトランス―４―
（4′―プロピルフエニル）シクロヘキサノール2.0
ｇをピリジン１mlとトルエン50mlに溶解させた混
合液を室温で加え、はげしく振とうし、一晩放置
する。その後50mlの水中にあけトルエン層を分離
して、6N塩酸、ついで2N水酸ナトリウム水溶液
で洗浄し中性になるまで水洗する。無水硫酸ナト
リウムで乾燥後、トルエンを減圧留去し、残つた
油状物をエタノールで再結晶すると目的のトラン
ス―４―プロピルシクロヘキサンカルボン酸トラ
ンス―4′―（4″―プロピルフエニル）シクロヘキ
シルエステルが2.20ｇ得られた。トランス―４―
（4′―プロピルフエニル）シクロヘキサノールを
基準にした収率は64.8％である。又そのＣ―Sm
点は58.4℃、Sm―Ｎ点は123.6℃、Ｎ―Ｉ点は
150.6℃であつた。 実施例 ２〜15 実施例１に於ける４―プロピル―4′―ヒドロキ
シビフエニルの代わりに他の４―アルキル―４―
ヒドロキシビフエニルを用い、更にトランス―４
―プロピルシクロヘキサンカルボン酸の代わりに
他のトランス―４―アルキルシクロヘキサンカル
ボン酸、又はトランス―４―（トランス―4′―ア
ルキルシクロヘキシル）シクロヘキサンカルボン
酸を用いて、同様な操作を行い、実施例１の化合
物とは異なつた（）式の化合物を製造した。そ
れらの結果をまとめて、実施例１の結果と共に第
１表に示す。尚、収率は各々のトランス―４―
（4′―アルキルフエニル）シクロヘキサノールの
使用量を基準にした数値である。

【表】

【表】 実施例16 （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―ペンチル―（4′―シアノフエニ
ル）シクロヘキサン 43％ トランス―４―ヘブチル―（4′―シアノフエニ
ル）シクロヘキサン 29％ なる組成の液晶組成物Ａのネマチツク温度範囲は
―３〜52℃、誘電異方性値は＋10.5、TNセルに
したときのしきい値電圧は1.53V、飽和電圧は
2.12Vである。又20℃での粘度は23cpである。 この液晶組成物A85部に本発明の化合物である
トランス―４―プロピルシクロヘキサンカルボン
酸トランス―4′―（4″―ブチルフエニル）シクロ
ヘキシルエステル（実施例12の化合物）15部を加
えた液晶混合物のネマチツク温度範囲は―10〜
56.5℃、誘電異方性値は＋9.2でTNセルのしきい
値電圧は1.72V、飽和電圧は2.42Vであつた。又、
20℃での粘度は26cpで、本化合物が粘度をあま
り高くすることなしに、ネマチツク温度範囲を広
げるのに効果があることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 （上式中ＸはR₁，【式】のいずれかで 又R₁及びR₂は炭素数１〜10のアルキル基を示す） で表わされるトランス―４―（4′―アルキルフエ
   ニル）シクロヘキサノールのトランス―４―置換
   シクロヘキサンカルボン酸エステル誘導体。 ２ 一般式 （上式中R₁及びR₂は炭素数１〜10を有するア
   ルキル基を示す） で表わされる特許請求の範囲第１項記載のトラン
   ス―４―アルキルシクロヘキサンカルボン酸トラ
   ンス―4′―（4″―アルキルフエニル）シクロヘキ
   シルエステル。 ３ 一般式 （上式中R₁及びR₂は炭素数１〜10を有するア
   ルキル基を示す） で表わされる特許請求の範囲第１項記載のトラン
   ス―４―（トランス―4′―アルキルシクロヘキシ
   ル）シクロヘキサンカルボン酸トランス―4″―
   （４―アルキルフエニル）シクロヘキシルエス
   テル。 ４ 一般式 （上式中ＸはR₁，【式】のいずれか で、又、R₁及びR₂は炭素数１〜10のアルキル基
   を示す） で表わされるトランス―４―（4′―アルキルフエ
   ニル）シクロヘキサノールのトランス―４―置換
   シクロヘキサンカルボン酸エステル誘導体を少く
   とも一成分含むことを特徴とする液晶組成物。