JP2003342219A - 光学活性化合物及び該化合物を含有した液晶組成物 - Google Patents

光学活性化合物及び該化合物を含有した液晶組成物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶材料に添加することにより、低粘度を維
持しつつ、所望のらせんピッチを与えることのできる新
規な光学活性化合物、及び該化合物を含有する液晶組成
物を提供すること。 【解決手段】 下記一般式(1)で表される光学活性化
合物。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学活性化合物及
び該化合物を含有してなる液晶組成物に関するものであ
る。
【0002】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】液晶は、
種々の電気光学素子として応用され、時計や電卓或いは
自動車のパネル等の表示に実用化されてきている。現在
最も実用化されている液晶表示素子としては、ねじれネ
マチック液晶やコレステリック液晶の誘電的配列効果を
利用したものが大部分である。しかし、最近になり他の
方式の液晶表示方法の開発が盛んに行われ、STN方式
やコレステリック・ネマチック相転移型表示方式等も用
いられている。これらの液晶表示素子に用いられている
液晶組成物は、いずれもネマチック液晶に光学活性置換
基を導入するか、又は光学活性物質を添加することによ
りそれぞれらせんピッチを持つように調製されている。
例えば、特開平1−242542号公報及び特開平1−
258635号公報には特定の光学活性化合物が開示さ
れている。しかしながら、低粘度を維持することができ
ない等の問題があり、実用化には問題があった。
【0003】従って、本発明の目的は、液晶材料に添加
することにより、低粘度を維持しつつ、所望のらせんピ
ッチを与えることのできる新規な光学活性化合物、及び
該化合物を含有する液晶組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討を
行った結果、特定の構造を有する新規な光学活性化合物
が、上記目的を達成するのに極めて好適であることを見
出した。
【0005】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、下記一般式(1)で表される光学活性化合物及び該
化合物を含有する液晶組成物を提供するものである。
【0006】
【化2】
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の光学活性化合物を表す上
記一般式(1)において、R1及びR2で示される炭素原
子数1〜10のアルキル基としては、エチル、プロピ
ル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチ
ル、ノニル、デシル等の直鎖のアルキル基が挙げられ、
特に炭素原子数が1〜7の直鎖のアルキル基が好まし
い。
【0008】上記一般式(1)で表される本発明の光学
活性化合物の具体例としては、下記化合物No.1〜3
が挙げられるが、これらの化合物に限定されるものでは
ない。
【0009】
【化3】
【0010】
【化4】
【0011】
【化5】
【0012】本発明の光学活性化合物としては、上記一
般式(1)において、mが0であるものが好ましい。
【0013】本発明の光学活性化合物の製造方法は、特
に限定されず、例えば、下記一般式(A)で表されるア
ルキルシクロヘキシルフェノール化合物と2,4−ペン
タンジオールとを反応させて得られるアルコール中間体
のOH基をフェノキシ化又はアルコキシ化することによ
り得られる。
【0014】
【化6】
【0015】本発明の液晶組成物は、上記一般式(1)
で表される光学活性化合物、その他の成分(母液晶)と
して、従来既知の液晶化合物若しくは液晶類似化合物、
又はそれらの混合物を配合することによって得られるも
のであり、該母液晶としては、例えば、下記一般式
(2)で表される化合物又はこれらの混合物が挙げられ
る。
【0016】
【化7】
【0017】従って、上記一般式(2)で表される化合
物の具体例としては、下記の化合物等が挙げられる。
尚、下記化合物におけるY、Y1、Y2及びY3は、上記
一般式(2)におけるものと同じ意味である。
【0018】
【化8】
【0019】本発明の液晶組成物中における上記一般式
(1)で表される光学活性化合物の含有量は、特に制限
は受けないが、一般には全液晶組成物100質量部中、
0.001〜10質量部、特に0.01〜5質量部含有
させることが好ましい。
【0020】
【実施例】以下、実施例等をもって本発明を更に詳細に
説明する。しかしながら、本発明は以下の実施例等によ
って制限を受けるものではない。
【0021】〔合成例1〕化合物No.1の合成方法
【化9】
【0022】s,s−2,4−ペンタンジオール10g
(0.096mol)、プロピルシクロヘキシルフェノ
ール21g(0.096mol)、トリフェニルホスフ
ィン27.7g(0.1057mol)、ジエチルエー
テル80gの溶液に、アゾジカルボン酸イソプロピル2
1.4g(0.1057mol)を45℃以下で滴下し
た。2時間室温にて反応させ、析出物をろ過し、留去し
た。ヘキサン/酢酸エチル=3/1を展開溶媒としたシ
リカゲルカラムクロマトグラフィー処理をしてジ(プロ
ピルシクロヘキシルフェニル)体を分離し、次いでアセ
トン/メタノールを溶媒とする再結晶にて精製し、アル
コール中間体Aを得た(収量22.5g、純度99%、
収率77%)。
【0023】窒素気流下、上記アルコール中間体A5.
0g(0.0164mol)、p−クレゾール1.77
g(0.018mol)のジエチルエーテル20g溶液
に、40℃以下でアゾジカルボン酸イソプロピル3.6
5g(0.018mol)を滴下した。滴下後2時間室
温にて反応し、析出物をろ過、濃縮した後、ヘキサンを
展開溶媒としてカラムクロマトグラフィー処理をし、次
いでアセトン/メタノールを溶媒とした再結晶を行った
(無色液体、収量1.2g、純度99.9%、収率18
%)。
【0024】得られた化合物は、赤外吸収スペクトル
(IR)及び1H−NMRにより目的物であると同定し
た。分析結果は各々以下の通りである。
【0025】(IR)2920cm-1、1612c
-1、1508cm-1、1446cm-1、1377cm
-1、1238cm-1、1176cm-1、1111c
-1、1041cm-1、822cm-11H−NMR) 7.4−6.6ppm(m:8H) 4.7−4.3(m:2H) 2.1(s:3H) 2.0−6.8(m:25H)
【0026】〔合成例2〕化合物No.2の合成方法
【化10】
【0027】窒素気流下、NaH0.66g(0.01
38mol)の無水テトラヒドロフラン(THF)10
ml懸濁液に、合成例1で合成したアルコール中間体A
3g(0.00986mol)のTHF20ml溶液を
滴下した。滴下後50℃にて1時間反応させた。さら
に、ヨードメタン1.82g(0.0128mol)の
THF10ml溶液を滴下し、2時間60℃にて反応さ
せた。水20mlを滴下し、ヘキサン抽出した後、中性
になるまで有機層を水洗した。脱溶媒後、ヘキサン/酢
酸エチル=10/1を展開溶媒として残渣をシリカゲル
クロマトグラフィー処理し、次いでアセトン/メタノー
ルを溶媒とした再結晶を行い、さらにクローゲルロール
蒸留(165〜170℃、1.2mmHg)を行い、目
的の化合物を得た(無色液体、収量1.4g、純度9
9.9%、収率45%)。
【0028】得られた化合物は、赤外吸収スペクトル
(IR)及び1H−NMRにより目的物であると同定し
た。分析結果は各々以下の通りである。
【0029】(IR)2920cm-1、1612c
-1、1508cm-1、1446cm-1、1377cm
-1、1242cm-1、1088cm-1、1034c
-1、825cm-11H−NMR) 7.2−6.7ppm(m:4H) 4.6−4.3(m:1H) 3.7−3.3(m:1H) 3.3(s:3H) 2.4−0.8(m:25H)
【0030】〔合成例3〕化合物No.3の合成方法
【化11】
【0031】s,s−2,4−ペンタンジオール0.8
7g(0.00833mol)、プロピルジシクロヘキ
シルフェノール2.5g(0.00833mol)、ト
リフェニルホスフィン2.4g(0.00916mo
l)及びジエチルエーテル20gの溶液に、アゾジカル
ボン酸イソプロピル1.85g(0.0096mol)
を45℃以下で滴下した。2時間室温にて反応させ、析
出物をろ過し、留去した。ヘキサン/酢酸エチル=4/
1を展開溶媒として残渣をシリカゲルクロマトグラフィ
ー処理し、アルコール中間体Bを得た(収量2.5g、
純度96%、収率78%)。
【0032】窒素気流下、NaH0.4g(0.008
413mol)の無水THF10ml懸濁液に、アルコ
ール中間体B2.5g(0.006472mol)のT
HF20ml溶液を滴下した。滴下後50℃にて1時間
反応させた。さらに、ヨードメタン1.2g(0.00
8413mol)のTHF5ml溶液を滴下し、60℃
にて2時間反応させた。水20mlを滴下し、ヘキサン
で抽出後、有機層を中性になるまで水洗した。脱溶媒
後、ヘキサン/酢酸エチル=7/1を展開溶媒とするシ
リカゲルカラムクロマトグラフィー処理をし、アセトン
を溶媒として再結晶を行った(白色結晶、スメクチック
等方相転移点127.3℃、収量1.9g、純度99.
9%、収率73%)。
【0033】得られた化合物は、赤外吸収スペクトル
(IR)及び1H−NMRにより目的物であると同定し
た。分析結果は各々以下の通りである。
【0034】(IR)2916cm-1、1612c
-1、1512cm-1、1447cm-1、1377cm
-1、1242cm-1、1088cm-1、1034c
-1、826cm-11H−NMR) 7.2−6.7ppm(m:4H) 4.6−4.3(m:1H) 3.7−3.3(m:1H) 3.3(s:3H) 2.5−0.8(m:35H)
【0035】〔実施例1〕前述の合成例1〜3によって
合成された本発明の光学活性化合物それぞれを、代表的
なネマチック液晶であるメルク社製ZLI−1565に
1質量%混合して、グランジャン−カノーのクサビ形セ
ルで30℃及び60℃でのピッチをそれぞれ測定した。
その結果を下記表1に示す。
【0036】
【表1】
【0037】〔実施例2〕下記液晶組成物を母液晶とし
て、化合物No.1を0.3質量%添加して、10℃に
おける粘度を測定した。比較例として、光学活性化合物
である下記比較化合物No.1を用いて、実施例と同様
にして0.3質量%添加して粘度を測定した。測定結果
を下記表2に示す。
【0038】
【化12】
【0039】
【化13】
【0040】
【表2】
【0041】表1及び2の結果より、本発明の光学活性
化合物を液晶材料に添加した場合、少量添加で所望のら
せんピッチを与えることができ、さらに母液晶の粘度も
低粘度を維持することが確認できた。
【0042】
【発明の効果】本発明の光学活性化合物は、表示素子用
液晶組成物の成分として有用なネマチック液晶に添加す
ることにより、粘度を変化させることなく所望のらせん
ピッチを与えることができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で表される光学活性化
    合物。 【化1】
  2. 【請求項2】 上記一般式(1)において、mが0であ
    る請求項1記載の光学活性化合物。
  3. 【請求項3】 上記一般式(1)で表される光学活性化
    合物を含有する液晶組成物。
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