(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記〔化１〕の一般式（Ｉ）で表される、末端にアルコキシエチルフェニル構造を有する液晶化合物。
【化１】
0003933228.tif 000016
〔式中、Ｒは炭素原子数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基を示し、環Ａ及びＢはシクロヘキサン環を示し、Ｒ’は炭素原子数１〜４の直鎖または分岐のアルキル基を示す。〕
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学的表示材料として有用な液晶化合物、詳細には、低粘度でネマチック相から等方性液体相への相転移点（ＮＩ点）が高いネマチック液晶化合物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、液晶組成物には動画表示に対応できる高速応答性が要求されている。高速応答性を向上させるには低粘度な液晶材料の開発が不可欠である。
【０００３】
低粘度液晶材料として、特開昭５８−８５８４２号公報には末端にアルキルオキシメチル基を有する化合物が提案されている。この化合物は低粘度ではあるものの未だ満足のいくものではなく、より低粘度の液晶材料が求められていた。
【０００４】
また、液晶材料に求められる性能としてネマチック相から等方相に転移する温度（ＮＩ点）が高いことが実用面から不可欠である。
【０００５】
従って、本発明の目的は、高ＮＩ点であり且つ低粘度である液晶材料を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、鋭意検討を行なった結果、末端にアルコキシエチルフェニル基を有する特定の化合物を用いることで、上記目的を達成し得ることを知見した。
【０００７】
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、下記〔化２〕（前記〔化１〕と同じ）の一般式（Ｉ）で表される、末端にアルコキシエチルフェニル構造を有する液晶化合物を提供するものである。
【０００８】
【化２】
0003933228.tif 000002
〔式中、Ｒは炭素原子数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基を示し、環Ａ及びＢはシクロヘキサン環を示し、Ｒ’は炭素原子数１〜４の直鎖または分岐のアルキル基を示す。〕
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液晶化合物について詳細に説明する。
本発明の化合物において、上記一般式（Ｉ）中、Ｒで示される炭素原子数１〜１０の直鎖または分岐のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、第三ブチル、ペンチル、第二ペンチル、第三ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、２−エチルヘキシル、第三オクチル、ノニル、イソノニル、デシル、イソデシルなどが挙げられる。
【００１０】
また、上記一般式（Ｉ）中、環Ａ及びＢは、１，４−位に結合手を有する二価のシクロヘキサン環である。
【００１１】
また、上記一般式（Ｉ）中、Ｒ’で示される炭素原子数１〜４の直鎖または分岐のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、第三ブチルなどが挙げられる。
【００１２】
本発明の化合物の具体例としては、下記〔化６〕及び〔化７〕に示す化合物Ｎｏ．４及びＮｏ．５などが挙げられる。また、下記〔化３〕〜〔化５〕、〔化８〕及び〔化９〕に示す化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３、Ｎｏ．６及びＮｏ．７などが比較化合物として挙げられる。
【００１３】
【化３】
0003933228.tif 000003
【００１４】
【化４】
0003933228.tif 000004
【００１５】
【化５】
0003933228.tif 000005
【００１６】
【化６】
0003933228.tif 000006
【００１７】
【化７】
0003933228.tif 000007
【００１８】
【化８】
0003933228.tif 000008
【００１９】
【化９】
0003933228.tif 000009
【００２０】
本発明の化合物は、低粘度であるが、単独で液晶組成物に要求される全ての性能を満足できるものではなく、他の液晶材料との混合物（液晶組成物）として使用することが好ましい。該他の液晶材料としては、例えば、ビフェニル系、エステル系、アゾキシ系、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル系、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液晶の一種類又は数種類の系の混合物と混合させることにより透明点を上昇させることができ、いわゆる高温液晶成分として有用である。上記の系の高温液晶成分は、高温液晶成分として現在広く用いられているシアノターフェニル、シアノビフェニルシクロヘキサン系などの液晶に比べ、比較的低粘度であるので応答特性がよく、温度依存性の少ない、優れた液晶組成物を構成するのに使用することができる。
【００２１】
上記液晶組成物における本発明の化合物の含有量は、０．１重量％以上であることが好ましく、該含有量が０．１重量％未満では、本発明の化合物の特徴が認められないことがある。また、本発明の化合物単独からなる液晶組成物では、液晶組成物に要求される表示材料としての諸物性を満足することが困難であるため、上記液晶組成物における本発明の化合物の含有量は、併用される他の液晶化合物の種類等によって異なるが、０．１〜５０重量％であることが特に好ましい。
【００２２】
本発明の化合物〔前記一般式（Ｉ）で表される化合物〕の製造方法としては、特に限定されるものではなく、通常のエステル化合物の製造方法のいずれの方法を用いてもよい。例えば、Ｒ−環Ａ−環Ｂ−ＣＯＯＨと、４−アルキルオキシエチルフェノールとを、ジシクロヘキシルカルボジイミドなどのエステル化剤を用いて反応させる方法や、Ｒ−環Ａ−環Ｂ−ＣＯＯＨを塩化チオニルなどで酸クロライドとした後、４−アルキルオキシエチルフェノールと反応させる方法などが挙げられる。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明の化合物の製造法及び性質を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例及び比較例により何ら制限されるものではない。
比較例１
（化合物No.1の合成）
4'-n−ペンチル−4-カルボキシビフェニル１３．４ｇ（０．０５モル）、4-(2- メトキシエチル) フェノール８．４ｇ（０．０５５モル）、ジシクロヘキシルカルボジイミド１２．４ｇ（０．０６モル）およびジメチルアミノピリジン０．６ｇ（０．００５モル）を、クロロホルム１００ｇに溶解し、室温で３時間撹拌した。生成した白色沈澱を濾別して、ろ液よりクロロホルムを留去して白色固体を得た。得られた白色固体をシリカゲルカラム処理し、さらに再結晶により白色固体１７．１ｇ（収率８５％）を得た。得られた化合物は、ガスクロマトグラフ−重量スペクトル分析（以下、「GC-Mass 」という）、相転移温度分析、1H-NMR、赤外吸収スペクトルにより化合物No.1であると同定した。
【００２４】
GC-Mass より得られた化合物の分子量は、４０２であった。
相転移温度は、結晶相をＣry、スメクチックＸ相をＳmX、スメクチックＡ相をＳmA、ネマチック相をＮ、等方性液体相をＩsoとすると、次の通りであった。
0003933228.tif 000010
また、1H-NMR(CDCl3) は、
0.9-1.8(9H,-CH3,-CH2-)、2.5-3.0(4H,-CH2-Ar) 、3.4(3H,O-CH3)
3.5-3.7(2H,O-CH2-)、7.1-8.3(12H,H-Ar)
赤外吸収スペクトルは、
2920 cm-1、2840cm-1、1720cm-1、1600cm-1、1500cm-1、1460cm-1、1390cm-1
1375 cm-1、1260cm-1、1190cm-1、1160cm-1、1100cm-1、1070cm-1
に吸収を示した。
【００２５】
比較例２
（化合物No.2の合成）
4-(4'-n-プロピルシクロヘキシル）安息香酸１２．３ｇ（０．０５モル）、4-(2- メトキシエチル) フェノール８．４ｇ（０．０５５モル）、ジシクロヘキシルカルボジイミド１２．４ｇ（０．０６モル）およびジメチルアミノピリジン０．６ｇ（０．００５モル）を、クロロホルム１００ｇに溶解し、室温で３時間撹拌した。生成した白色沈澱を濾別して、ろ液よりクロロホルムを留去して白色固体を得た。得られた白色固体をシリカゲルカラム処理し、さらに再結晶により白色固体１４．８ｇ（収率７８％）を得た。得られた化合物は、比較例１と同様の分析により化合物No.2であると同定した。
【００２６】
GC-Mass より得られた化合物の分子量は、３８０であった。
相転移温度は、次の通りであった。
0003933228.tif 000011
また、1H-NMR(CDCl3) は、
0.8-2.0(16H,-CH3,-CH2-,-CH=)、2.4-2.8(1H,-CH -Ar)
2.8-3.0(2H,-CH2-Ar) 、3.4(3H,O-CH3)
3.5-3.7(2H,O-CH2-)、7.0-8.2(8H,H-Ar)
赤外吸収スペクトルは、
2950cm-1、2920cm-1、2860cm-1、2840cm-1、1730cm-1、1600cm-1、1500cm-1、
1440cm-1、1410cm-1、1375cm-1、1260cm-1、1190cm-1、1170cm-1、1100cm-1、
1065cm-1
に吸収を示した。
【００２７】
実施例１
（化合物No.4の合成）
4'-n−プロピル−トランスビシクロヘキシルカルボン酸１２．６ｇ（０．０５モル）、4-(2- メトキシエチル) フェノール８．４ｇ（０．０５５モル）、ジシクロヘキシルカルボジイミド１２．４ｇ（０．０６モル）およびジメチルアミノピリジン０．６ｇ（０．００５モル）を、クロロホルム１００ｇに溶解し、室温で３時間撹拌した。生成した白色沈澱を濾別して、ろ液よりクロロホルムを留去して白色固体を得た。得られた白色固体をシリカゲルカラム処理し、さらに再結晶により白色固体１４．７ｇ（収率７６％）を得た。得られた化合物は、比較例１と同様の分析により化合物No.4であると同定した。
【００２８】
GC-Mass より得られた化合物の分子量は、３８６であった。
相転移温度は、スメクチック相をＳm として、次の通りであった。
0003933228.tif 000012
また、1H-NMR(CDCl3) は、
0.8-2.0(26H,-CH3,-CH2-,-CH=)、2.3-2.5(1H,=CH-C(O)-)
2.8-3.0(2H,-CH2-Ar) 、3.4(3H,O-CH3)
3.5-3.7(2H,O-CH2-)、7.0-8.2(4H,H-Ar)
赤外吸収スペクトルは、
2950cm-1、2900cm-1、2850cm-1、1740cm-1、1600cm-1、1500cm-1、1440cm-1、
1365cm-1、1320cm-1、1250cm-1、1190cm-1、1160cm-1、1120cm-1
に吸収を示した。
【００２９】
実施例２
（化合物No.5の合成）
4'-n−ペンチル−トランスビシクロヘキシルカルボン酸１４．０ｇ（０．０５モル）、4-(2- メトキシエチル) フェノール８．４ｇ（０．０５５モル）、ジシクロヘキシルカルボジイミド１２．４ｇ（０．０６モル）およびジメチルアミノピリジン０．６ｇ（０．００５モル）を、クロロホルム１００ｇに溶解し、室温で３時間撹拌した。生成した白色沈澱を濾別して、ろ液よりクロロホルムを留去して白色固体を得た。得られた白色固体をシリカゲルカラム処理し、さらに再結晶により白色固体１３．９ｇ（収率６７％）を得た。得られた化合物は、比較例１と同様の分析により化合物No.5であると同定した。
【００３０】
GC-Mass より得られた化合物の分子量は、４１４であった。
相転移温度は、次の通りであった。
0003933228.tif 000013
また、1H-NMR(CDCl3) は、
0.8-2.0(30H,-CH3,-CH2-,-CH=)、2.3-2.5(1H,=CH-C(O)-)
2.8-3.0(2H,-CH2-Ar) 、3.3(3H,O-CH3)
3.5-3.7(2H,O-CH2-)、7.0-8.2(4H,H-Ar)
赤外吸収スペクトルは、
2910cm-1、2840cm-1、1755cm-1、1600cm-1、1500cm-1、1440cm-1、1380cm-1、
1320cm-1、1250cm-1、1190cm-1、1160cm-1、1115cm-1
に吸収を示した。
【００３１】
実施例３
本発明の化合物の低粘度液晶材料としての可能性を、化合物No.4およびNo.5を基本構造として、末端基が、本発明に係るメトキシエチル構造と最も近い構造の公知化合物であるメトキシメチル化合物との粘度比較により評価した。また、高ＮＩ点材料としての評価を液晶組成物としてのＮＩ点により評価した。
【００３２】
下記〔化１０〕に示す組成の母液晶を用いて、下記〔表１〕に示す試料化合物を１０重量％含む液晶組成物を調製し、該液晶組成物のＮＩ点と粘度とを２０℃で測定し、本発明の化合物および比較化合物の粘度を外挿して評価した。母液晶のＮＩ点および粘度、液晶組成物のＮＩ点、並びに本発明の化合物および比較化合物の粘度の外挿値を、それぞれ下記〔表１〕に示す。
【００３３】
【化１０】
0003933228.tif 000014
【００３４】
【表１】
0003933228.tif 000015
【００３５】
比較例３−１と実施例３−１、比較例３−２と実施例３−２の比較から明らかなように、本発明の化合物（末端にアルコキシエチルフェニル基を有する化合物）は、末端にアルコキシメチルフェニル基を有する以外は本発明の化合物の構造と同一である化合物に比較して、低粘度であり、ＮＩ点では同程度の値を示している。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の液晶化合物を用いれば、高ＮＩ点であり且つ低粘度である液晶組成物を提供でき、ひいては使用可能温度範囲に優れ、応答速度に優れた液晶組成物を提供できる。