JP2521126B2 - 光学活性液晶化合物 - Google Patents
光学活性液晶化合物Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規な光学活性液晶化合物に関する。
液晶表示素子の表示方式として現在広く実用に供され
ているものは、ねじれネマチツク型（TN）及び動的散乱
型（DS）である。これらはネマチツク液晶を主成分とし
たネマチツク液晶セルによる表示であるが、従来のネマ
チツク液晶セルの短所の一つに応答速度が遅く、最高数
ミリ秒のオーダーの応答速度しか得られないという事実
があげられる。そしてこのことがネマチツク液晶セルの
応用範囲を制約する一因となつている。これに対して最
近スメクチツク液晶セルを用いればより高速な応答が得
られることが明らかになつてきた。
ているものは、ねじれネマチツク型（TN）及び動的散乱
型（DS）である。これらはネマチツク液晶を主成分とし
たネマチツク液晶セルによる表示であるが、従来のネマ
チツク液晶セルの短所の一つに応答速度が遅く、最高数
ミリ秒のオーダーの応答速度しか得られないという事実
があげられる。そしてこのことがネマチツク液晶セルの
応用範囲を制約する一因となつている。これに対して最
近スメクチツク液晶セルを用いればより高速な応答が得
られることが明らかになつてきた。
光学活性なスメクチツク液晶の中には強誘電性を示す
ものがあることが知られており、その応用に関して大き
な関心が持たれている。強誘電性液晶は、1975年、R.B.
メイヤー（R.B.Meyer）らにより最初に合成されたが
〔ジユルナール・ド・フイジーク（J.Phys.）、第36
巻、第L69頁（1975）〕、それは、４−（４′−ｎ−デ
シルオキシベンジリデンアミノ）−２−メチルブチルシ
ンナメート（DOBAMBC）を代表例とするシツフ塩基系の
化合物であり、これが特定の光学活性の状態、例えばカ
イラルスメクチツクＣ相において強誘電性を示すことを
特徴とするものである。その後、N.A.クラーク（N.A.Cl
ark）ら〔アプライド・フイジクス・レターズ（Appl.Ph
ys.Lett.）第36巻、第899頁（1980）〕によつてDOBAMBC
の薄膜セルにおいて、マイクロ秒オーダーの高速応答性
が発見され、これが契機となつて強誘電性液晶はその高
速応答性やメモリ性を利用して、液晶テレビ等のデイス
プレイ用のみならず、光プリンターヘツド、光フーリエ
変換素子、ライトバルブ等のオプトエレクトロニクス関
係素子の部品にも使用可能な材料として注目を集めてい
る。強誘電性液晶セルにおいては、誘電率が高く、自発
分極が大きい材料を用いるほどセルを高速駆動できて有
利であるため、自発分極の大きい材料の開発が望まれて
いる。また実用上は、液晶化合物自身が安定であり、更
には、室温を中心とする広い温度範囲で強誘電性を示す
ことが必要である。
ものがあることが知られており、その応用に関して大き
な関心が持たれている。強誘電性液晶は、1975年、R.B.
メイヤー（R.B.Meyer）らにより最初に合成されたが
〔ジユルナール・ド・フイジーク（J.Phys.）、第36
巻、第L69頁（1975）〕、それは、４−（４′−ｎ−デ
シルオキシベンジリデンアミノ）−２−メチルブチルシ
ンナメート（DOBAMBC）を代表例とするシツフ塩基系の
化合物であり、これが特定の光学活性の状態、例えばカ
イラルスメクチツクＣ相において強誘電性を示すことを
特徴とするものである。その後、N.A.クラーク（N.A.Cl
ark）ら〔アプライド・フイジクス・レターズ（Appl.Ph
ys.Lett.）第36巻、第899頁（1980）〕によつてDOBAMBC
の薄膜セルにおいて、マイクロ秒オーダーの高速応答性
が発見され、これが契機となつて強誘電性液晶はその高
速応答性やメモリ性を利用して、液晶テレビ等のデイス
プレイ用のみならず、光プリンターヘツド、光フーリエ
変換素子、ライトバルブ等のオプトエレクトロニクス関
係素子の部品にも使用可能な材料として注目を集めてい
る。強誘電性液晶セルにおいては、誘電率が高く、自発
分極が大きい材料を用いるほどセルを高速駆動できて有
利であるため、自発分極の大きい材料の開発が望まれて
いる。また実用上は、液晶化合物自身が安定であり、更
には、室温を中心とする広い温度範囲で強誘電性を示す
ことが必要である。
しかし、DOBAMBCなどのシツフ塩基型の化合物は水や
光等に対する安定性の点で難点があり、また強誘電性を
示す温度範囲も室温より40℃程度高温側にあるなど、実
用に適するものではなかつた。そこで、強誘電性液晶材
料として、物理的化学的に安定で、しかも大きい自発分
極を持つ材料系の実現が強く期待されている。
光等に対する安定性の点で難点があり、また強誘電性を
示す温度範囲も室温より40℃程度高温側にあるなど、実
用に適するものではなかつた。そこで、強誘電性液晶材
料として、物理的化学的に安定で、しかも大きい自発分
極を持つ材料系の実現が強く期待されている。
本発明の目的は化学的安定性、光安定性に優れ、自発
分極が大きく、かつカイラルスメクチツクＣ相の温度範
囲の広い新規液晶化合物を得ることにある。また本発明
はこのような新規な光学活性液晶化合物あるいはそれを
含む液晶組成物を用いて高速応答性を有する表示素子等
を提供しようとするものである。
分極が大きく、かつカイラルスメクチツクＣ相の温度範
囲の広い新規液晶化合物を得ることにある。また本発明
はこのような新規な光学活性液晶化合物あるいはそれを
含む液晶組成物を用いて高速応答性を有する表示素子等
を提供しようとするものである。
本発明を概説すれば、本発明は光学活性液晶化合物に
関する発明であつて、下記一般式１で表される化合物で
あることを特徴とする。
関する発明であつて、下記一般式１で表される化合物で
あることを特徴とする。
〔ただし、Ｘは水素、塩素、臭素又はシアノ基、Ｌ、Ｑ
は−Ｏ−基又は直接結合、m0又は１、ｎは１又は２を示
すが、ｍ＋ｎは１又は２であり、Ｒは炭素数４以上のア
ルキル基を示し、C3F7OCF（CF3）−基あるいは基Ｒのう
ち、少なくとも一方は光学活性基である〕 一般式（Ｉ）の化合物は、不斉炭素にカルボニル基及
びCF3基を直接結合させているほか、多くの場合、分子
の長軸に対して横方向に塩素、臭素又はシアノ基を含有
しているので、高い旋光性を有している。また、中心骨
格は安息香酸ビフエニルエステルあるいはビフエニルカ
ルボン酸エステル構造等を有しており、更に分子両末端
に長鎖アルキル基（炭素数４〜18が好ましい）が存在す
るのでそれ自身が液晶性を示すものである。また、複数
のフツ素の存在により表面エネルギーの低下が起こり、
非フツ素系化合物に比較して低粘度となることが予想さ
れ、表示素子として使用する場合に高速応答性が期待で
きる。
は−Ｏ−基又は直接結合、m0又は１、ｎは１又は２を示
すが、ｍ＋ｎは１又は２であり、Ｒは炭素数４以上のア
ルキル基を示し、C3F7OCF（CF3）−基あるいは基Ｒのう
ち、少なくとも一方は光学活性基である〕 一般式（Ｉ）の化合物は、不斉炭素にカルボニル基及
びCF3基を直接結合させているほか、多くの場合、分子
の長軸に対して横方向に塩素、臭素又はシアノ基を含有
しているので、高い旋光性を有している。また、中心骨
格は安息香酸ビフエニルエステルあるいはビフエニルカ
ルボン酸エステル構造等を有しており、更に分子両末端
に長鎖アルキル基（炭素数４〜18が好ましい）が存在す
るのでそれ自身が液晶性を示すものである。また、複数
のフツ素の存在により表面エネルギーの低下が起こり、
非フツ素系化合物に比較して低粘度となることが予想さ
れ、表示素子として使用する場合に高速応答性が期待で
きる。
本発明における一般式（Ｉ）の光学活性液晶化合物
は、例えば次のような合成経路に従つて製造することが
できる。
は、例えば次のような合成経路に従つて製造することが
できる。
上記製造過程を概説すると、始めに光学活性パーフル
オロ−２−プロピルオキシプロピオン酸（II）の酸クロ
ライド（III）を常法により製造し、化合物（IV）と反
応させる。（IV）の結合Ｌが直接結合の場合のフリーデ
ルクラフツ反応によるアシル化であり、−Ｏ−基の場合
はエステル化であり、パーフルオロ−１−プロピルオキ
シエチルカルボニル基の導入されたメトキシ化合物
（Ｖ）が得られる。次に臭素又はN,N−ジクロロ−ｐ−
トルエンスルホン酸アミド（DCT）を用いてハロゲン化
物（VI）を製造する。臭素化物を非プロトン性溶媒中で
シアン化第一銅によりシアン化して（VII）を製造する
ことができる。更にメトキシ化合物（VI）又は（VII）
を前者は臭化水素酸で、後者は無水塩化アルミニウムで
脱メチル化して、パーフルオロ−１−プロピルオキシエ
チルカルボニル基を持つフエノール化合物（VIII）が得
られる。最後に（VIII）を酸クロライド（IX）と反応さ
せて一般式Ｉの化合物を製造することができる。なお上
記製造過程において、普通は光学活性パーフルオロ−２
−プロピルオキシプロピオン酸（II）を用いて光学活性
化合物を製造するが、Ｒが光学活性基である化合物を用
いる場合には、ラセミ体の（II）を用いて目的化合物を
製造することができる。
オロ−２−プロピルオキシプロピオン酸（II）の酸クロ
ライド（III）を常法により製造し、化合物（IV）と反
応させる。（IV）の結合Ｌが直接結合の場合のフリーデ
ルクラフツ反応によるアシル化であり、−Ｏ−基の場合
はエステル化であり、パーフルオロ−１−プロピルオキ
シエチルカルボニル基の導入されたメトキシ化合物
（Ｖ）が得られる。次に臭素又はN,N−ジクロロ−ｐ−
トルエンスルホン酸アミド（DCT）を用いてハロゲン化
物（VI）を製造する。臭素化物を非プロトン性溶媒中で
シアン化第一銅によりシアン化して（VII）を製造する
ことができる。更にメトキシ化合物（VI）又は（VII）
を前者は臭化水素酸で、後者は無水塩化アルミニウムで
脱メチル化して、パーフルオロ−１−プロピルオキシエ
チルカルボニル基を持つフエノール化合物（VIII）が得
られる。最後に（VIII）を酸クロライド（IX）と反応さ
せて一般式Ｉの化合物を製造することができる。なお上
記製造過程において、普通は光学活性パーフルオロ−２
−プロピルオキシプロピオン酸（II）を用いて光学活性
化合物を製造するが、Ｒが光学活性基である化合物を用
いる場合には、ラセミ体の（II）を用いて目的化合物を
製造することができる。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する
が、本発明の適用範囲はこれらの実施例によつて限定さ
れるものではない。
が、本発明の適用範囲はこれらの実施例によつて限定さ
れるものではない。
実施例１ 化合物 （ａ）４−メトキシビフエニル9.2gを二硫化炭素80mlに
溶解し、すりつぶした無水塩化アルミニウム7gを加え、
かくはんしながら光学活性パーフルオロ−２−プロピル
オキシプロピオン酸クロライド17.5g/二硫化炭素30mlの
溶液を７℃以下で滴下し、その後７時間加熱還流し、冷
却後希塩酸中に注ぎ、析出した固体をヘキサンから再結
晶して精製し、４−メトキシ−４′−（パーフルオロ−
１−プロピルオキシエチルカルボニル）ビフエニル
（Ｖ、ただしＬ＝直接結合、ｍ＝１）を得た。
溶解し、すりつぶした無水塩化アルミニウム7gを加え、
かくはんしながら光学活性パーフルオロ−２−プロピル
オキシプロピオン酸クロライド17.5g/二硫化炭素30mlの
溶液を７℃以下で滴下し、その後７時間加熱還流し、冷
却後希塩酸中に注ぎ、析出した固体をヘキサンから再結
晶して精製し、４−メトキシ−４′−（パーフルオロ−
１−プロピルオキシエチルカルボニル）ビフエニル
（Ｖ、ただしＬ＝直接結合、ｍ＝１）を得た。
（ｂ）上記の化合物9.85gを酢酸70mlに溶解し、N,N−ジ
クロロ−ｐ−トルエンスルホン酸アミド2.4gを酢酸40ml
に溶解した溶液を滴下して３時間加熱還流し、一夜放置
後酢酸を留去して残留物を水洗、乾燥後エタノールから
再結晶して、３−クロロ−４−メトキシ−４′−（パー
フルオロ−１−プロピルオキシエチルカルボニル）ビフ
エニル（VI、Ｌ＝直接結合、Ｘ＝Cl、ｍ＝１）を製造し
た。
クロロ−ｐ−トルエンスルホン酸アミド2.4gを酢酸40ml
に溶解した溶液を滴下して３時間加熱還流し、一夜放置
後酢酸を留去して残留物を水洗、乾燥後エタノールから
再結晶して、３−クロロ−４−メトキシ−４′−（パー
フルオロ−１−プロピルオキシエチルカルボニル）ビフ
エニル（VI、Ｌ＝直接結合、Ｘ＝Cl、ｍ＝１）を製造し
た。
次にこの化合物8.5gを酢酸50mlに溶解し、臭化水素酸
120mlを加えて34時間加熱還流し、冷却後水を加えて析
出する固体を集め、ベンゼンから再結晶して３−クロロ
−４−ヒドロキシ−４′−（パーフルオロ−１−プロピ
ルオキシエチルカルボニル）ビフエニル（VIII、Ｌ＝直
接結合、Ｘ＝Cl、ｍ＝１）を製造した。
120mlを加えて34時間加熱還流し、冷却後水を加えて析
出する固体を集め、ベンゼンから再結晶して３−クロロ
−４−ヒドロキシ−４′−（パーフルオロ−１−プロピ
ルオキシエチルカルボニル）ビフエニル（VIII、Ｌ＝直
接結合、Ｘ＝Cl、ｍ＝１）を製造した。
（ｃ）（ｄ）で得られたヒドロキシ化合物1.3gをピリジ
ン30mlに溶解し、４−オクチルオキシ安息香酸0.8gから
常法により製造した酸クロライドのトルエン溶液に加え
て55〜62℃で７時間かくはんし、一夜放置後水を加えて
トルエン抽出し、希炭酸水素ナトリウム水溶液次いで水
で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後溶媒を留去し
て、残留物をヘキサン−トルエンを溶媒とするシリカゲ
ルのカラムクロマトグラフイにより精製し、更にヘプタ
ンで再結晶して化合物（一般式ＩにおいてＸ＝Cl、Ｌ
＝直接結合、Ｑ＝−Ｏ−基、Ｒ＝C8H17、ｍ＝ｎ＝１の
化合物）を製造した。
ン30mlに溶解し、４−オクチルオキシ安息香酸0.8gから
常法により製造した酸クロライドのトルエン溶液に加え
て55〜62℃で７時間かくはんし、一夜放置後水を加えて
トルエン抽出し、希炭酸水素ナトリウム水溶液次いで水
で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後溶媒を留去し
て、残留物をヘキサン−トルエンを溶媒とするシリカゲ
ルのカラムクロマトグラフイにより精製し、更にヘプタ
ンで再結晶して化合物（一般式ＩにおいてＸ＝Cl、Ｌ
＝直接結合、Ｑ＝−Ｏ−基、Ｒ＝C8H17、ｍ＝ｎ＝１の
化合物）を製造した。
（ｄ）この化合物を透明電極の電極間隙が約３μｍのガ
ラスセルに封入し、偏光顕微鏡で観察した結果、56〜84
℃の範囲でSC＊相を示した。この温度範囲では例えば±
5V、1Hzの電界を印加したときに電界の極性反転に伴つ
てドメインの反転が観測された。その他の相転移温度は
他の例と共に後記表１に示す通りである。ただしCryは
結晶状態、SC＊はカイラルスメクチツクＣ相、SAはスメ
クチツクＡ相、Chはコレステリツク相、Ｉは等方性液相
を示している。また・はその相が存在することを示して
いる。またこの化合物を電極間隙120μｍのセルに封入
し、三角波法〔宮里ほか、ジヤパニーズ・ジヤーナル・
オブ・アプライド・フイジクス（Jpn.J.Appl.Phys.）19
83年、第22巻、第L661頁〕で自発分極を測定したとこ
ろ、その値は161nC/cm2であつた。
ラスセルに封入し、偏光顕微鏡で観察した結果、56〜84
℃の範囲でSC＊相を示した。この温度範囲では例えば±
5V、1Hzの電界を印加したときに電界の極性反転に伴つ
てドメインの反転が観測された。その他の相転移温度は
他の例と共に後記表１に示す通りである。ただしCryは
結晶状態、SC＊はカイラルスメクチツクＣ相、SAはスメ
クチツクＡ相、Chはコレステリツク相、Ｉは等方性液相
を示している。また・はその相が存在することを示して
いる。またこの化合物を電極間隙120μｍのセルに封入
し、三角波法〔宮里ほか、ジヤパニーズ・ジヤーナル・
オブ・アプライド・フイジクス（Jpn.J.Appl.Phys.）19
83年、第22巻、第L661頁〕で自発分極を測定したとこ
ろ、その値は161nC/cm2であつた。
実施例２ 化合物 ４−オクチルオキシ安息香酸の代わりに４−デシルオ
キシ安息香酸を用いる以外は実施例１（ｃ）と同様にし
て化合物（一般式ＩにおいてＸ＝Cl、Ｌ＝直接結合、
Ｑ＝−Ｏ−基、Ｒ＝C10 H21、ｍ＝ｎ＝１の化合物）を
製造した。
キシ安息香酸を用いる以外は実施例１（ｃ）と同様にし
て化合物（一般式ＩにおいてＸ＝Cl、Ｌ＝直接結合、
Ｑ＝−Ｏ−基、Ｒ＝C10 H21、ｍ＝ｎ＝１の化合物）を
製造した。
この化合物の相転移温度は表１に示す通りである。た
だし、一はその相が存在しないか、あるいは存在が明確
でないことを表している。また実施例１（ｄ）と同様に
して測定した自発分極の値は155nC/cm2であつた。
だし、一はその相が存在しないか、あるいは存在が明確
でないことを表している。また実施例１（ｄ）と同様に
して測定した自発分極の値は155nC/cm2であつた。
化合物 実施例１（ａ）において得られる（Ｖ）を（ｂ）と同
様に臭化水素酸で脱メチル化してフエノール化合物（VI
II、Ｌ＝直接結合、Ｘ＝Ｈ、ｍ＝１）を製造し、この化
合物と４−オクチルオキシ安息香酸の代わりに４−デシ
ルオキシ安息香酸を用いる以外は実施例１（ｃ）と同様
にして化合物（一般式ＩにおいてＸ＝Ｈ、Ｌ＝直接結
合、Ｑ＝−Ｏ−基、Ｒ＝C10H21、ｍ＝ｎ＝１の化合物）
を製造した。
様に臭化水素酸で脱メチル化してフエノール化合物（VI
II、Ｌ＝直接結合、Ｘ＝Ｈ、ｍ＝１）を製造し、この化
合物と４−オクチルオキシ安息香酸の代わりに４−デシ
ルオキシ安息香酸を用いる以外は実施例１（ｃ）と同様
にして化合物（一般式ＩにおいてＸ＝Ｈ、Ｌ＝直接結
合、Ｑ＝−Ｏ−基、Ｒ＝C10H21、ｍ＝ｎ＝１の化合物）
を製造した。
この化合物の相転移温度は表１に示した通りである。
なお（）はその相がモノトロピツクであることを示して
いる。また実施例１と同様にして測定した自発分極の値
は122nC/cm2であつた。
なお（）はその相がモノトロピツクであることを示して
いる。また実施例１と同様にして測定した自発分極の値
は122nC/cm2であつた。
実施例３ 化合物 実施例１（ａ）で得られるメトキシ化合物（Ｖ）9.9g
を酢酸100mlに溶解し、無水臭化アルミニウム0.8gを加
え、かくはんしながら臭素3.2g/酢酸20mlの溶液を滴下
して85〜95℃で２時間反応させた。希塩酸中に注いで析
出する固体を集め、エタノールから再結晶して３−ブロ
モ−４−メトキシ−４′−（パーフルオロ−１−プロピ
ルオキシエチルカルボニル）ビフエニル（VI、Ｌ＝直接
結合、Ｘ＝Br、ｍ＝１）を製造した。これを実施例１
（ｂ）と同様に臭化水素酸で脱メチル化させて処理し、
３−ブロモ−４−ヒドロキシ−４′−（パーフルオロ−
１−プロピルオキシエチルカルボニル）ビフエニル（VI
II、Ｌ＝直性結合、Ｘ＝Br、ｍ＝１）を製造した。
を酢酸100mlに溶解し、無水臭化アルミニウム0.8gを加
え、かくはんしながら臭素3.2g/酢酸20mlの溶液を滴下
して85〜95℃で２時間反応させた。希塩酸中に注いで析
出する固体を集め、エタノールから再結晶して３−ブロ
モ−４−メトキシ−４′−（パーフルオロ−１−プロピ
ルオキシエチルカルボニル）ビフエニル（VI、Ｌ＝直接
結合、Ｘ＝Br、ｍ＝１）を製造した。これを実施例１
（ｂ）と同様に臭化水素酸で脱メチル化させて処理し、
３−ブロモ−４−ヒドロキシ−４′−（パーフルオロ−
１−プロピルオキシエチルカルボニル）ビフエニル（VI
II、Ｌ＝直性結合、Ｘ＝Br、ｍ＝１）を製造した。
次に上記化合物VIIIを用いる以外は実施例１（ｃ）と
同様にして化合物 （一般式ＩにおいてＸ＝Br、Ｌ＝直接結合、Ｑ＝−Ｏ−
基、Ｒ＝C3H17、ｍ＝ｎ＝１の化合物）を製造した。こ
の化合物の相転移温度は表１に示してある。また自発分
極の値は102nC/cm2であつた。
同様にして化合物 （一般式ＩにおいてＸ＝Br、Ｌ＝直接結合、Ｑ＝−Ｏ−
基、Ｒ＝C3H17、ｍ＝ｎ＝１の化合物）を製造した。こ
の化合物の相転移温度は表１に示してある。また自発分
極の値は102nC/cm2であつた。
化合物 上記で得られる臭素化合物（VI）6.2gをＮ−メチルピ
ロリドン95mlに溶解し、シアン化第一銅2.1gを加えて18
5〜194℃で７時間反応させた。放冷後希塩酸を加えてか
くはん後トルエン抽出して、希酸塩次いで水で洗浄し、
無水硫酸マグネシウムにて乾燥し、トルエンを減圧下留
去し、残留物をトルエンを溶媒とするシリカゲルのカラ
ムクロマトグラフイで精製して、３−シアノ−４−メト
キシ−４′−（パーフルオロ−１−プオピルオキシエチ
ルカルボニル）ビフエニル（VII、Ｌ＝直接結合、ｍ＝
１）を製造した。
ロリドン95mlに溶解し、シアン化第一銅2.1gを加えて18
5〜194℃で７時間反応させた。放冷後希塩酸を加えてか
くはん後トルエン抽出して、希酸塩次いで水で洗浄し、
無水硫酸マグネシウムにて乾燥し、トルエンを減圧下留
去し、残留物をトルエンを溶媒とするシリカゲルのカラ
ムクロマトグラフイで精製して、３−シアノ−４−メト
キシ−４′−（パーフルオロ−１−プオピルオキシエチ
ルカルボニル）ビフエニル（VII、Ｌ＝直接結合、ｍ＝
１）を製造した。
次に上記化合物（VII）4.1gを無水塩化アルミニウム
2.2gと混合すると発泡と発熱が認められた。２時間放置
後これにシクロヘキサン50mlを加えて61〜75℃に５時間
保持し、冷却後希塩酸30mlを加えてかくはん後水洗し、
溶媒を留去して残留物をエタノールから再結晶して、３
−シアノ−４−ヒドロキシ−４′−（パーフルオロ−１
−プロピルオキシエチルカルボニル）ビフエニル（VII
I、Ｌ＝直接結合、Ｘ＝CN、ｍ＝１）を製造した。更に
実施例１（ｃ）と同様にして化合物（一般式Ｉにおい
て、Ｘ＝CN、Ｌ＝直接結合、Ｑ＝−Ｏ−基、Ｒ＝C
3H17、ｍ＝ｎ＝１の化合物）を製造した。この化合物の
相転移温度は表１に示した通りである。また実施例１と
同様にして測定した自発分極の値は227nC/cm2と大きな
値であつた。
2.2gと混合すると発泡と発熱が認められた。２時間放置
後これにシクロヘキサン50mlを加えて61〜75℃に５時間
保持し、冷却後希塩酸30mlを加えてかくはん後水洗し、
溶媒を留去して残留物をエタノールから再結晶して、３
−シアノ−４−ヒドロキシ−４′−（パーフルオロ−１
−プロピルオキシエチルカルボニル）ビフエニル（VII
I、Ｌ＝直接結合、Ｘ＝CN、ｍ＝１）を製造した。更に
実施例１（ｃ）と同様にして化合物（一般式Ｉにおい
て、Ｘ＝CN、Ｌ＝直接結合、Ｑ＝−Ｏ−基、Ｒ＝C
3H17、ｍ＝ｎ＝１の化合物）を製造した。この化合物の
相転移温度は表１に示した通りである。また実施例１と
同様にして測定した自発分極の値は227nC/cm2と大きな
値であつた。
実施例４ 化合物 光学活性−パーフルオロ−２−プロピルオキシプロピ
オン酸クロライドと４−メトキシフエノールから実施例
１（ｃ）と同様にして ４−（パーフルオロ−１−プロピルオキシエチルカルボ
ニルオキシ）アニソール（Ｖ、Ｌ＝−Ｏ−基、ｍ＝０）
を製造した。次にこの化合物を実施例３と同様にして臭
素化（ただし反応温度63〜72℃）、シアノ化、及び脱メ
チル化を行つて、２−シアノ−４−（パーフルオロ−１
−プロピルオキシエチルカルボニルオキシ）フエノール
（VII、Ｌ＝−Ｏ−基、Ｘ＝CN、ｍ＝０）を製造した。
オン酸クロライドと４−メトキシフエノールから実施例
１（ｃ）と同様にして ４−（パーフルオロ−１−プロピルオキシエチルカルボ
ニルオキシ）アニソール（Ｖ、Ｌ＝−Ｏ−基、ｍ＝０）
を製造した。次にこの化合物を実施例３と同様にして臭
素化（ただし反応温度63〜72℃）、シアノ化、及び脱メ
チル化を行つて、２−シアノ−４−（パーフルオロ−１
−プロピルオキシエチルカルボニルオキシ）フエノール
（VII、Ｌ＝−Ｏ−基、Ｘ＝CN、ｍ＝０）を製造した。
４′−オクチル−４−ビフエニルカルボン酸0.9gを塩
化チオニル5mlと２時間加熱し、塩化チオニルを留去し
た残留物をトルエン10mlに溶解し、上記（VIII）の化合
物1.3gのピリジン30mlの溶液に徐々に加えて、64〜71℃
で12時間反応させ、一夜放置後水に注いでトルエンで抽
出し、トルエン溶液を１％炭酸水素ナトリウム水溶液、
次いで水で洗浄して無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶
媒を減圧下に留去して得られる残留物をヘキサン−トル
エンを溶媒とするシリカゲルのカラムクロマトグラフイ
で精製し、更にヘプタンで再結晶して、化合物（一般
式ＩにおいてＸ＝CN、Ｌ＝−Ｏ−基、Ｑ＝直接結合、Ｒ
＝C3H17、ｍ＝０、ｎ＝２の化合物）を製造した。この
化合物の相転移温度は表１に示した通りである。また実
施例１と同様にして測定した自発分極の値は172nC/cm2
であつた。
化チオニル5mlと２時間加熱し、塩化チオニルを留去し
た残留物をトルエン10mlに溶解し、上記（VIII）の化合
物1.3gのピリジン30mlの溶液に徐々に加えて、64〜71℃
で12時間反応させ、一夜放置後水に注いでトルエンで抽
出し、トルエン溶液を１％炭酸水素ナトリウム水溶液、
次いで水で洗浄して無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶
媒を減圧下に留去して得られる残留物をヘキサン−トル
エンを溶媒とするシリカゲルのカラムクロマトグラフイ
で精製し、更にヘプタンで再結晶して、化合物（一般
式ＩにおいてＸ＝CN、Ｌ＝−Ｏ−基、Ｑ＝直接結合、Ｒ
＝C3H17、ｍ＝０、ｎ＝２の化合物）を製造した。この
化合物の相転移温度は表１に示した通りである。また実
施例１と同様にして測定した自発分極の値は172nC/cm2
であつた。
実施例５ 化合物 ４−メトキシビフエニルの代わりに２−ブロモアニソ
ールを用いる以外は実施例１（ａ）と同様にして２−ブ
ロモ−４−（パーフルオロ−１−プロピルオキシエチル
カルボニル）アニソール（VI、Ｌ＝直接結合、Ｘ＝Br、
ｍ＝０）を製造し、次いでこの化合物を実施例３と同様
にしてシアノ化し、更に脱メチル化を行つて、２−シア
ノ−４−（パーフルオロ−１−プロピルオキシエチルカ
ルボニル）フエノール（VIII、Ｌ＝直接結合、Ｘ＝CN、
ｍ＝０）を製造した。次にこの化合物と４′−デシルオ
キシ−４−ビフエニルカルボン酸を用いる以外は実施例
１（ｃ）と同様にして化合物（一般式ＩにおいてＸ＝
CN、Ｌ＝直接結合、Ｑ＝−Ｏ−基、Ｒ＝C10H21、ｍ＝
０、ｎ＝２の化合物）を製造した。この化合物の相転移
温度は表１に示した通りである。また実施例１と同様に
して測定した自発分極の値は149nC/cm2であつた。
ールを用いる以外は実施例１（ａ）と同様にして２−ブ
ロモ−４−（パーフルオロ−１−プロピルオキシエチル
カルボニル）アニソール（VI、Ｌ＝直接結合、Ｘ＝Br、
ｍ＝０）を製造し、次いでこの化合物を実施例３と同様
にしてシアノ化し、更に脱メチル化を行つて、２−シア
ノ−４−（パーフルオロ−１−プロピルオキシエチルカ
ルボニル）フエノール（VIII、Ｌ＝直接結合、Ｘ＝CN、
ｍ＝０）を製造した。次にこの化合物と４′−デシルオ
キシ−４−ビフエニルカルボン酸を用いる以外は実施例
１（ｃ）と同様にして化合物（一般式ＩにおいてＸ＝
CN、Ｌ＝直接結合、Ｑ＝−Ｏ−基、Ｒ＝C10H21、ｍ＝
０、ｎ＝２の化合物）を製造した。この化合物の相転移
温度は表１に示した通りである。また実施例１と同様に
して測定した自発分極の値は149nC/cm2であつた。
化合物 ４−メトキシビフエニルの代わりに２−クロロアニソ
ールを用いる以外は実施例１（ａ）と同様にして２−ク
ロロ−４−（パーフルオロ−１−プロピルオキシエチル
カルボニル）アニソール（VI、Ｌ＝直接結合、Ｘ＝Cl、
ｍ＝０）を製造し、次いでこの化合物を実施例１（ｂ）
と同様にして脱メチル化して２−クロロ−４−（バーフ
ルオロ−１−プロピルオキシエチルカルボニル）フエノ
ール（VIII、Ｌ＝直接結合、Ｘ＝Cl、ｍ＝０）を製造し
た。次にこの化合物と４′−オクチルオキシ−４−ビフ
エニルカルボン酸を用いる以外は実施例１（ｃ）と同様
にして化合物（一般式ＩにおいてＸ＝Cl、Ｌ＝直接結
合、Ｑ＝−Ｏ−基、Ｒ＝C3H17、ｍ＝０、ｎ＝２の化合
物）を製造した。この化合物の相転移温度は表１に示し
た通りである。
ールを用いる以外は実施例１（ａ）と同様にして２−ク
ロロ−４−（パーフルオロ−１−プロピルオキシエチル
カルボニル）アニソール（VI、Ｌ＝直接結合、Ｘ＝Cl、
ｍ＝０）を製造し、次いでこの化合物を実施例１（ｂ）
と同様にして脱メチル化して２−クロロ−４−（バーフ
ルオロ−１−プロピルオキシエチルカルボニル）フエノ
ール（VIII、Ｌ＝直接結合、Ｘ＝Cl、ｍ＝０）を製造し
た。次にこの化合物と４′−オクチルオキシ−４−ビフ
エニルカルボン酸を用いる以外は実施例１（ｃ）と同様
にして化合物（一般式ＩにおいてＸ＝Cl、Ｌ＝直接結
合、Ｑ＝−Ｏ−基、Ｒ＝C3H17、ｍ＝０、ｎ＝２の化合
物）を製造した。この化合物の相転移温度は表１に示し
た通りである。
実施例６ 化合物 ラセミ体のパーフルオロ−２−プロピルオキシプロピ
オン酸を用いる以外は実施例３と同様にして、３−シア
ノ−４−ヒドロキシ−４′−（パーフルオロ−１−プロ
ピルオキシエチルカルボニル）ビフエニル（VIII、Ｌ＝
直接結合、Ｘ＝CN、ｍ＝１）を製造した。この化合物と
光学活性−４−（１−メチルヘプチルオキシ）安息香酸
を用いる以外は実施例１（ｃ）と同様にして化合物
（一般式ＩにおいてＸ＝CN、Ｌ＝直接結合、Ｑ＝−Ｏ−
基、Ｒ＝CH＊（CH3）C6H13、ｍ＝ｎ＝１の化合物）を製
造した。この化合物の相転移温度は表１に示した通りで
ある。また実施例１と同様にして測定した自発分極の値
は134nC/cm2であつた。
オン酸を用いる以外は実施例３と同様にして、３−シア
ノ−４−ヒドロキシ−４′−（パーフルオロ−１−プロ
ピルオキシエチルカルボニル）ビフエニル（VIII、Ｌ＝
直接結合、Ｘ＝CN、ｍ＝１）を製造した。この化合物と
光学活性−４−（１−メチルヘプチルオキシ）安息香酸
を用いる以外は実施例１（ｃ）と同様にして化合物
（一般式ＩにおいてＸ＝CN、Ｌ＝直接結合、Ｑ＝−Ｏ−
基、Ｒ＝CH＊（CH3）C6H13、ｍ＝ｎ＝１の化合物）を製
造した。この化合物の相転移温度は表１に示した通りで
ある。また実施例１と同様にして測定した自発分極の値
は134nC/cm2であつた。
実施例７ 化合物 ラセミ体のパーフルオロ−２−プロピルオキシプロピ
オン酸クロライドと４−メトキシ−４′−ヒドロキシビ
フエニルから実施例１（ｃ）と同様にして４−メトキシ
−４′−（パーフルオロ−１−プロピルオキシエチルカ
ルボニルオキシ）ビフエニル（Ｖ、Ｌ＝−Ｏ−基、ｍ＝
１）を製造した。次にこの化合物を反応温度を78〜83℃
とする以外は実施例１（ｂ）と同様にして塩素化し、次
いで脱メチル化反応を行い、ヒドロキシ化合物（VIII、
Ｘ＝Cl、ｍ＝１）を製造した。更にこの化合物と光学活
性−４−（２−メチルブチルオキシ）安息香酸を用いる
以外は実施例１（ｃ）と同様にして化合物（一般式Ｉ
においてＸ＝Cl、Ｌ＝Ｑ、−Ｏ−基、Ｒ＝CH2C＊Ｈ（CH
3）C2H5、ｍ＝ｎ＝１の化合物）を製造した。
オン酸クロライドと４−メトキシ−４′−ヒドロキシビ
フエニルから実施例１（ｃ）と同様にして４−メトキシ
−４′−（パーフルオロ−１−プロピルオキシエチルカ
ルボニルオキシ）ビフエニル（Ｖ、Ｌ＝−Ｏ−基、ｍ＝
１）を製造した。次にこの化合物を反応温度を78〜83℃
とする以外は実施例１（ｂ）と同様にして塩素化し、次
いで脱メチル化反応を行い、ヒドロキシ化合物（VIII、
Ｘ＝Cl、ｍ＝１）を製造した。更にこの化合物と光学活
性−４−（２−メチルブチルオキシ）安息香酸を用いる
以外は実施例１（ｃ）と同様にして化合物（一般式Ｉ
においてＸ＝Cl、Ｌ＝Ｑ、−Ｏ−基、Ｒ＝CH2C＊Ｈ（CH
3）C2H5、ｍ＝ｎ＝１の化合物）を製造した。
この化合物の相転移温度は表１に示した通りである。
また実施例１と同様にして測定した自発分極の値は26nC
/cm2であつた。２−メチルブチル基を含む液晶化合物は
普通5nC/cm2程度であるから、この自発分極の向上は塩
素導入による効果と推定できる。
また実施例１と同様にして測定した自発分極の値は26nC
/cm2であつた。２−メチルブチル基を含む液晶化合物は
普通5nC/cm2程度であるから、この自発分極の向上は塩
素導入による効果と推定できる。
実施例８ 化合物 ４−メトキシビフエニルの代わりに２−クロロアニソ
ールを用いる以外は実施例１（ａ、ｂ）と同様にして、
２−クロロ−４−（パーフルオロ−１−プロピルオキシ
エチルカルボニル）フエノール（VIII、Ｘ＝Cl、ｍ＝
０）を製造した。次いでこの化合物と４−ヘキシルオキ
シ安息香酸を用いる以外は実施例１（ｃ）と同様にして
化合物（一般式ＩにおいてＸ＝Cl、Ｌ＝直接結合、Ｑ
＝−Ｏ−基、Ｒ＝C6H13、ｍ＝０、ｎ＝１の化合物）を
製造した。この化合物の相転移温度は表１に示した通り
である。
ールを用いる以外は実施例１（ａ、ｂ）と同様にして、
２−クロロ−４−（パーフルオロ−１−プロピルオキシ
エチルカルボニル）フエノール（VIII、Ｘ＝Cl、ｍ＝
０）を製造した。次いでこの化合物と４−ヘキシルオキ
シ安息香酸を用いる以外は実施例１（ｃ）と同様にして
化合物（一般式ＩにおいてＸ＝Cl、Ｌ＝直接結合、Ｑ
＝−Ｏ−基、Ｒ＝C6H13、ｍ＝０、ｎ＝１の化合物）を
製造した。この化合物の相転移温度は表１に示した通り
である。
実施例９ 実施例３における化合物の20重量部に対して、ノン
カイラルのスメクチツク液晶である下記構造式の４′−
（２−メチルブチル）−４−ビフエニルカルボン酸−
４″−オクチルオキシフエニルエステル30重量部及び
４′−オクチルオキシ−４−ビフエニルカルボン酸−
４″−ベンチルオキシフエニルエステル50重量部を混合
して、液晶組成物を調製した。
カイラルのスメクチツク液晶である下記構造式の４′−
（２−メチルブチル）−４−ビフエニルカルボン酸−
４″−オクチルオキシフエニルエステル30重量部及び
４′−オクチルオキシ−４−ビフエニルカルボン酸−
４″−ベンチルオキシフエニルエステル50重量部を混合
して、液晶組成物を調製した。
この液晶組成物は12〜51℃の範囲で実施例１（ｄ）の
電界に応答し、SC＊相を示した。また、±20V、10Hzの
方形波を印加したときの透過光強度の変化から求めた応
答時間は74μsecであり、高速な応答性を示した。
電界に応答し、SC＊相を示した。また、±20V、10Hzの
方形波を印加したときの透過光強度の変化から求めた応
答時間は74μsecであり、高速な応答性を示した。
Ｌ、Ｑの欄における一は直接結合、Chの欄における一
はこの相が存在しないか、あるいは存在が明確でないこ
とを表している。1MHは光学活性１−メチルヘプチル
基、2MBは光学活性２−メチルブチル基を示す。
はこの相が存在しないか、あるいは存在が明確でないこ
とを表している。1MHは光学活性１−メチルヘプチル
基、2MBは光学活性２−メチルブチル基を示す。
実施例10 実施例８における化合物の20重量部に対して、実施
例９におけるノンカイラルのスメクチツク液晶化合物そ
れぞれ40重量部を混合して液晶組成物を調製した。この
液晶組成物は６〜47℃の範囲でSC＊相を示した。また、
実施例９と同様にして測定した応答時間は56μsecであ
り、高速な応答性を示した。
例９におけるノンカイラルのスメクチツク液晶化合物そ
れぞれ40重量部を混合して液晶組成物を調製した。この
液晶組成物は６〜47℃の範囲でSC＊相を示した。また、
実施例９と同様にして測定した応答時間は56μsecであ
り、高速な応答性を示した。
このように、構造の異なる液晶化合物を混合すること
により、単独で用いるよりも広い温度範囲しかも室温の
上下でカイラルスメクチツクＣ液晶となる液晶組成物が
得られる。
により、単独で用いるよりも広い温度範囲しかも室温の
上下でカイラルスメクチツクＣ液晶となる液晶組成物が
得られる。
以上説明したように、本発明によれば、一般式Ｉで表
される光学活性液晶化合物を用いることにより、自発分
極が大きいために表示素子として用いる場合に高速応答
が可能な材料を提供することができるのみならず、従来
材料に比較して低温でカイラルスメクチツクＣ液晶相を
示し、また混合した場合は広い温度範囲でカイラルスメ
クチツクＣ液晶相を示す材料系を提供することができ
る。
される光学活性液晶化合物を用いることにより、自発分
極が大きいために表示素子として用いる場合に高速応答
が可能な材料を提供することができるのみならず、従来
材料に比較して低温でカイラルスメクチツクＣ液晶相を
示し、また混合した場合は広い温度範囲でカイラルスメ
クチツクＣ液晶相を示す材料系を提供することができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Ｃ０７Ｍ 7:00 Ｃ０７Ｍ 7:00
Claims (1)
- 【請求項１】下記一般式I: 〔ただし、Ｘは水素、塩素、臭素又はシアノ基、Ｌ、Ｑ
は−０−基又は直接結合、ｍは０又は１、ｎは１又は２
を示すが、ｍ＋ｎは１又は２であり、Ｒは炭素数４以上
のアルキル基を示し、C3F7OCF（CF3）−基あるいは基Ｒ
のうち、少なくとも一方は光学活性基である〕で表され
ることを特徴とする光学活性液晶化合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63121829A JP2521126B2 (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 光学活性液晶化合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63121829A JP2521126B2 (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 光学活性液晶化合物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01294652A JPH01294652A (ja) | 1989-11-28 |
| JP2521126B2 true JP2521126B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=14820960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63121829A Expired - Fee Related JP2521126B2 (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 光学活性液晶化合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2521126B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0331367B1 (en) * | 1988-02-29 | 1993-12-08 | Showa Shell Sekiyu Kabushiki Kaisha | Liquid crystal compounds having fluoroalkyl radical |
| JPH02155986A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-06-15 | Toshiba Corp | 液晶材料 |
| US8193397B2 (en) * | 2006-12-06 | 2012-06-05 | 3M Innovative Properties Company | Hydrofluoroether compounds and processes for their preparation and use |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP63121829A patent/JP2521126B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01294652A (ja) | 1989-11-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |