JP2786782B2 - 光学活性テトラヒドロピラン誘導体,それを含有する液晶組成物及び液晶素子 - Google Patents

光学活性テトラヒドロピラン誘導体,それを含有する液晶組成物及び液晶素子

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光学活性テトラヒドロピ
ラン誘導体,それを含有する液晶組成物及び液晶素子に
関し、詳しくは、表示素子あるいは電気光学素子に用い
られる液晶材料として有用な新規な光学活性テトラヒド
ロピラン誘導体,それを含有する液晶組成物及び液晶素
子に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、各種の表示素子,電子光学デバイ
ス,液晶センサなど、液晶の利用分野が著しく拡大しつ
つあり、それに伴って様々な構造の液晶化合物が提案さ
れてきた。特に、表示素子に用いられる液晶材料は、現
在のところネマティック液晶が主流であり、これを用い
たTN型あるいはSTN型の単純マトリックス方式及び
個々の画素ごとに薄膜トランジスタを付与したTFT型
のアクティブマトリックス方式が用いられている。しか
し、ネマティック液晶は、その駆動力が液晶材料の誘電
率の異方性と電場との弱い相互作用に基づくため、本質
的に応答速度が遅い(msecオーダー)という欠点を有し
ており、高速応答を要求される大画面の表示素子の材料
としては不利であった。これに対して、1975年マイ
ヤー( R. B. Meyer ) らにより初めて合成された強誘電
性液晶は、自発分極を有し、これが直接電界と作用する
ため、駆動力が大きく、1980年にクラーク( N. A.
Clark )らが表面安定化型強誘電性液晶素子(SSFL
CD)において、そのμsecオーダーの高速応答性と
メモリー性を発表して以来、注目を集め、これまで多く
の強誘電性液晶化合物が合成されてきた。
【0003】強誘電性液晶の応答速度はτ=η/(Ps
・E)で知られている。ここでηは回転粘性を示し、P
sは自発分極を示し、Eは電界強度を示す。これから、
高速応答性を得るため、粘性が小さく、自発分極の大き
な液晶材料が開発目標とされてきた。また、液晶材料と
しては、化学的安定性,広動作温度範囲などの特性が要
求されるが、単一の化合物でこれらの諸特性を満たすこ
とは困難であった。したがって、従来、複数のカイラル
スメクチックC相(SmC* ) を有する化合物どうしを
混合したり、粘性の低いスメクチックC相(SmC)を
有する母体液晶に光学活性な化合物を添加して所望の性
能を有するSmC* 相を示す強誘電性液晶組成物を得る
方法が用いられてきた。後者の場合には、添加するカイ
ラルドーパントは、それ自体SmC* 相を有していて
も、有していなくてもよく、母体液晶との相溶性が良好
で、大きな自発分極を誘起し、粘性を増大させないこと
が要求される。
【0004】自発分極は、分子長軸に対して垂直な方向
の双極子モーメントが不斉炭素の影響により長軸回りの
自由回転が制御された結果生じると考えられている。し
たがって、自発分極を増大させるためには、双極子部
分をコアと呼ばれる骨格部に近づける、双極子部分と
不斉炭素原子を近づける、不斉炭素に立体的に大きな
置換基をつけ、長軸回りの自由回転を抑制する等の方法
で自発分極を増大させる試みがなされてきた。さらに最
近、双極子部分と不斉炭素を5員環ラクトンに直結させ
た構造の化合物が効果的に自由回転を束縛し、大きな自
発分極を有することが報告された(Japanese Journal o
f Applied Physics, 29 巻,No.6、 ppL981 〜L 983)。
このような状況下で本発明者らは、さらに新たなタイプ
の液晶として有望なテトラヒドロピラン環を有する新規
な光学活性化合物を開発することを目的として鋭意研究
を重ねた。
【0005】
【課題を解決するための手段】その結果、本発明者ら
は、テトラヒドロピラン環上の不斉炭素原子に、それ自
体大きな電子吸引性を有するフルオロアルキル基を有す
る新規化合物が、単品で液晶性を示すか、あるいは単品
では液晶性を示さないが、組成物とした場合に高速応答
が期待できる優れたドーパントとなりうることを見い出
した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものであ
る。すなわち、本発明は一般式(I)
【0006】
【化3】
【0007】〔式中、Rfは炭素数1又は2のフルオロ
アルキル基を示し、R1 は炭素数3〜20の直鎖又は分
岐鎖アルキル基を示し、R2 ,R3 及びR4 はそれぞれ
独立に水素又は炭素数1〜15の直鎖又は分岐鎖アルキ
ル基,炭素数2〜15のアルケニル基又は炭素数7〜1
0のアラルキル基を示し、X1 は−COO−,−O−又
は単結合を示し、X2 は−COO−,−OCO−,−C
2 O−,−OCH2 −又は単結合を示し、X3 は−C
OO−,−CH2 O−又は−O−を示し、X4 は−O−
又は−OCO−を示し、*は不斉炭素を示し、A及びB
は、それぞれ独立に
【0008】
【化4】
【0009】を示し、nは0または1を示す。〕で表さ
れる光学活性テトラヒドロピラン誘導体を提供するもの
である。また、本発明は上記光学活性テトラヒドロピラ
ン誘導体を含有する液晶組成物あるいはその液晶組成物
からなる液晶素子をも提供するものである。
【0010】一般式(I)において、上記のようなRf
は炭素数1又は2のフルオロアルキル基を示し、具体的
にはトリフルオロメチル基,ジフルオロメチル基,クロ
ロジフルオロメチル基,ペンタフルオロエチル基などで
あり、好ましくはトリフルオロメチル基である。また、
1 は炭素数3〜20の直鎖又は分岐鎖アルキル基、例
えばn−プロピル基,イソプロピル基,n−ブチル基,
イソブチル基,sec−ブチル基,tert−ブチル
基,n−ペンチル基,n−ヘキシル基,n−ヘプチル
基,n−オクチル基,n−ノニル基,n−デシル基,n
−ウンデシル基,n−ドデシル基,n−トリデシル基,
n−テトラデシル基,n−ペンタデシル基,n−ヘキサ
デシル基,n−ヘプタデシル基,n−オクタデシル基,
n−ノナデシル基,n−エイコシル基などである。これ
らのうち、分岐鎖アルキル基であって、不斉炭素を有す
る基は、光学活性基である。
【0011】さらに、R2 ,R3 及びR4 はそれぞれ独
立に水素又は炭素数1〜15の直鎖又は分岐鎖アルキル
基、例えばメチル基,エチル基,n−プロピル基,イソ
プロピル基,n−ブチル基,sec−ブチル基,ter
t−ブチル基,n−ペンチル基,イソペンチル基,1−
メチルブチル基,n−ヘキシル基,n−ヘプチル基,1
−メチルヘプチル基,n−オクチル基,1−エチルヘプ
チル基,1−メチルオクチル基,n−ノニル基,1−エ
チルオクチル基,1−メチルノニル基,n−デシル基,
n−ウンデシル基,n−ドデシル基,n−トリデシル
基,n−テトラデシル基,n−ペンタデシル基などであ
る。また、炭素数2〜15のアルケニル基としては、ビ
ニル基,アリル基,1−プロペニル基,イソプロペニル
基,1−ブテニル基,2−ブテニル基,2−メチルアリ
ル基,1−ペンテニル基,1−ヘキセニル基,1−ヘプ
テニル基,1−オクテニル基,2−オクテニル基,1−
ノネニル基,2−ノネニル基,1−デセニル基,2−デ
セニル基,1−ウンデセニル基,2−ウンデセニル基,
1−ドデセニル基,2−ドデセニル基,1−トリデセニ
ル基,2−トリデセニル基,1−テトラデセニル基,2
−テトラデセニル基,1−ペンタデセニル基,2−ペン
タデセニル基などが挙げられる。炭素数7〜10のアラ
ルキル基としては、ベンジル基,フェネチル基,フェニ
ルプロピル基,フェニルブチル基などが挙げられる。
【0012】本発明による一般式(I)の化合物は、様
々な方法で製造することができるが、例えば以下の工程
により製造することができる。 (1)X2 =単結合 及び X3 =−COO− の場
合:下記一般式(II) R1 −X1 −A−B−COHal ・・・(II) 〔式中、R1 ,X1 ,AおよびBは前記と同じである。
Hal は塩素,臭素,沃素等のハロゲンを示す。〕で表さ
れる化合物および下記一般式(III)
【0013】
【化5】
【0014】〔式中、Rf,R2 ,R3 ,R4 ,X4
び*は前記と同じである。〕で表される化合物と反応さ
せることにより上記一般式(I)の化合物を得ることが
できる。この反応は、有機塩基、例えばピリジン,トリ
エチルアミン等の存在下に、トルエン,ベンゼン,塩化
メチレン等の溶媒中で−20℃〜80℃の温度で行うこ
とができる。
【0015】(2)X2 =単結合, X3 =−CH2
− の場合:下記一般式(IV) R1 −X1 −A−B−CH2 Z ・・・(IV) 〔式中、R1 ,X1 ,AおよびBは前記と同じであり、
Zは塩素,臭素,ヨウ素又はトシル基を示す。〕で表さ
れる化合物を、上記の一般式(III)で表される化合物と
反応させることにより上記一般式(I)の化合物を得る
ことができる。この反応は一般式(III)の化合物にアル
カリ金属ヒドリド,水酸化ナトリウムあるいは水酸化カ
リウムで代表される塩基を作用させた後、一般式(IV)
の化合物を加えることにより行うことができる。
【0016】(3)X2 =−COO−, X3 =−CO
O− の場合:下記一般式(V) BzO−B−COHal ・・・(V) 〔式中、BおよびHal は前記と同じであり、Bzはベン
ジル基を示す。〕で表される化合物を、上記一般式(II
I)で表される化合物と反応させて、下記一般式(VI)
【0017】
【化6】
【0018】〔式中、Rf,Bz,B,X4 ,R2 ,R
3 ,R4 及び*は前記と同じである。〕で表される化合
物を得る。この反応は、有機塩基、例えばピリジン,ト
リエチルアミン等の存在下にトルエン,ベンゼン,塩化
メチレン等の溶媒中で−20℃〜80℃の温度で行うこ
とができる。次に、得られた一般式(VI)の化合物中の
ベンジル基を常法で脱離させれば、下記一般式(VII)
【0019】
【化7】
【0020】〔式中、Rf,B,X4 ,R2 ,R3 ,R
4 及び*は前記と同じである。〕で表される化合物が生
成する。この脱ベンジル化反応は、例えばPd/C触媒
の存在下でメタノール,エタノール,プロパノール等の
アルコール性溶媒または酢酸を用いて常圧で水素化分解
することにより行うことができる。さらに、得られた一
般式(VII)の化合物を下記一般式(VIII) R1 −X1 −A−COHal ・・・(VIII) 〔式中、R1 ,X1 ,A及びHal は前記と同じであ
る。〕で表される化合物と反応させることにより上記一
般式(I)の化合物を得ることができる。この反応は、
有機塩基、例えばピリジン,トリエチルアミン等の存在
下にトルエン,ベンゼン,塩化メチレン等の溶媒中で−
20℃〜80℃の温度で行うことができる。
【0021】(4)X2 =−COO−, X3 =−CH
2 O− の場合:下記 一般式(IX) ThpO−B−CH2 Z ・・・(IX) 〔式中、Thp(テトラヒドロピラニル基)を示し、B
及びZは前記と同じである。〕で表される化合物を上記
一般式(III)で表される化合物と反応させて下記一般式
(X)
【0022】
【化8】
【0023】〔式中、Rf,Thp,B,X4 ,R2
3 ,R4 及び*は前記と同じである。〕で表される化
合物を得る。この反応は、一般式(III)で表される化合
物にアルカリ金属ヒドリド,水酸化ナトリウムあるいは
水酸化カリウムで代表される塩基を作用させた後、一般
式(IX)の化合物を加えることにより行うことができ
る。次に得られた一般式(X) の化合物中のThpを常
法で脱離させれば、下記一般式(XI)
【0024】
【化9】
【0025】〔式中、Rf,B,X4 ,R2 ,R3 ,R
4 及び*は前記と同じである。〕で表される化合物を得
る。このテトラヒドロピラニル基の脱離は、塩酸,硫酸
およびパラトルエンスルホン酸等の酸触媒存在下で、エ
ーテル,テトラヒドロフラン,クロロホルム等の溶媒を
用いて行うことができる。次に、得られた一般式(XI)
の化合物を上記一般式(VIII) で表される化合物と反応
させることにより上記一般式(I)の化合物を得ること
ができる。この反応は、有機塩基、例えばピリジン,ト
リエチルアミン等の存在下にトルエン,ベンゼン,塩化
メチレン等の溶媒中で−20℃〜80℃の温度で行うこ
とができる。
【0026】(5)X2 =−COO−, X3 =−O−
の場合:下記一般式(XII) ThpO−B−Hal ・・・(XII) 〔式中、Thp,B及びHal は前記と同じである。〕で
表される化合物を、上記一般式(III)で表される化合物
と反応させて、下記一般式(XIII)
【0027】
【化10】
【0028】〔式中、Rf,Thp,B,X4 ,R2
3 ,R4 及び*は前記と同じである。〕で表される化
合物を得る。この反応は、一般式(III)の化合物にアル
カリ金属ヒドリド,水酸化ナトリウムあるいは水酸化カ
リウムで代表される塩基を作用させた後、ジメチルホル
ムアミド,ジメチルスルホキシド等の還流条件下、触媒
としてヨウ化第一銅を用い、一般式(XII)で表される化
合物を反応させることにより行うことができる。次に得
られた一般式(XIII) で表される化合物中のテトラヒド
ロピラニル基を常法で脱離させれば、下記一般式(XIV)
【0029】
【化11】
【0030】〔式中、Rf,B,X4 ,R2 ,R3 ,R
4 及び*は前記と同じである。〕で表される化合物を得
る。このテトラヒドロピラニル基の脱離は、塩酸,硫酸
およびパラトルエンスルホン酸等の酸触媒存在下で、エ
ーテル,テトラヒドロフラン,クロロホルム等の溶媒を
用いて行うことができる。ここで得られた一般式(XIV)
の化合物を上記一般式(VIII) で表される化合物と反応
させることにより上記一般式(I)の化合物を得ること
ができる。この反応は、有機塩基、例えばピリジン,ト
リエチルアミン等の存在下にトルエン,ベンゼン,塩化
メチレン等の溶媒中で−20℃〜80℃の温度で行うこ
とができる。
【0031】(6)X2 =−CH2 O−, X3 =−C
OO− の場合:上記一般式(VII)で表される化合物お
よび下記一般式(XV) R1 −X1 −A−CH2 Z ・・・(XV) 〔式中、R1 ,X1 ,A及びZは前記と同じである。〕
で表される化合物を反応させることにより上記一般式
(I)の化合物を得ることができる。この反応は、一般
式(VII)の化合物にアルカリ金属ヒドリド,水酸化ナト
リウムあるいは水酸化カリウムで代表される塩基を作用
させた後、一般式(XV) で表される化合物を反応させる
ことにより行うことができる。
【0032】(7)X2 =−OCH2 −, X3 =−C
OO− の場合:下記一般式(XVI) ZCH2 −B−COHal ・・・(XVI) 〔式中、Z,B及びHal は前記と同じである。〕で表さ
れる化合物を、上記一般式(III)で表される化合物と反
応させて下記一般式(XVII)
【0033】
【化12】
【0034】〔式中、Rf,Z,B,X4 ,R2
3 ,R4 及び*は前記と同じである。〕で表される化
合物を得る。この反応は、有機塩基、例えばピリジン,
トリエチルアミン等の存在下にトルエン,ベンゼン,塩
化メチレン等の溶媒中で−20℃〜80℃の温度で行う
ことができる。 次いで、下記一般式(XVIII) R1 −X1 −A−OH ・・・(XVIII) 〔式中、R1 ,X1 及びAは前記と同じである。〕で表
される化合物に、上記化合物(XVII) を反応させること
により上記一般式(I)の化合物を得ることができる。
この反応は、一般式(XVIII)の化合物にアルカリ金属ヒ
ドリド,水酸化ナトリウムあるいは水酸化カリウムで代
表される塩基を作用させた後、一般式(XVII) で表され
る化合物を加えることにより行うことができる。また、
本発明の一般式(I)で表される化合物を製造するた
め、原料物質として用いた一般式(III)で表される化合
物は、様々な方法で製造することができる。この一般式
(III)で表される化合物の代表的なものとしては、例え
ば、
【0035】
【化13】
【0036】
【化14】
【0037】
【化15】
【0038】
【化16】
【0039】
【化17】
【0040】
【化18】
【0041】等が挙げられる。本発明の一般式(I)の
化合物としては、例えば
【0042】
【化19】
【0043】
【化20】
【0044】
【化21】
【0045】
【化22】
【0046】
【化23】
【0047】
【化24】
【0048】
【化25】
【0049】
【化26】
【0050】
【化27】
【0051】
【化28】
【0052】
【化29】
【0053】〔式中、R1 ,X1 ,X4 ,R2 ,R3
4 及び*は前記と同じである。〕等が挙げられる。
【0054】本発明の液晶組成物は、(a)一般式
(I)で表される化合物の少なくとも1種と(b)
(a)以外のカイラルスメクチックC相(SmC* )を
有する化合物あるいは混合物および/または(c)
(a)以外のスメクチックC相(SmC)を有する化合
物あるいは混合物を配合することにより得ることができ
る。この場合、一般式(I)で表される化合物の配合量
は各種状況に応じて適宜選定すれば良いが、好ましくは
得られる液晶組成物の0.1〜99重量%、特に好ましく
は1〜90重量%である。また、本発明の液晶組成物の
別の態様として、一般式(I)で表される化合物の少な
くとも2種からなる液晶組成物を挙げることができる。
【0055】上記(b)及び(c)の化合物あるいは混
合物としては従来知られている様々な物質を用いること
ができる。上記(b)の化合物としては具体的には例え
ば、福田,竹添「強誘電性液晶の構造と物性」コロナ社
(1990),p229,表7.1に記載した化合物が挙
げられる。上記(c)の化合物としては好ましくは一般
式(A)
【0056】
【化30】
【0057】〔式中、R6 は置換基を有していてもよい
炭素数1〜15のアルキル基又はアルコキシ基,R7
置換基を有していてもよい炭素数1〜15のアルキル
基、Qは−O−,−COO−,−OCO−,OCOO−
又は単結合、Eは
【0058】
【化31】
【0059】を示す。また、 1 及びnは前記と同じで
ある。〕で表される化合物を挙げることができる。具体
的には下記の化合物を挙げることができる。
【0060】
【化32】
【0061】また、本発明の液晶素子は上述の一般式
(I)の化合物あるいは上記液晶組成物を一対の電極基
板間に配設してなるものである。この液晶素子は、例え
ばInO3 ,SnO2 ,ITO(酸化インジウムと酸化
スズとの混合酸化物)などからなる透明電極を有する透
明基板上に、さらにポリビニルアルコール,ポリイミド
などからなる配向制御膜を設けた2枚の基板を張り合わ
せてセルを作製し、その上下に偏光板を配設することに
より得られる。この素子は複屈折モードを利用して、表
示素子あるいは電気光学素子として使用することができ
る。
【0062】
【実施例】次に、参考例および実施例に基づいて本発明
をさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定され
るものではない。また、以下の各例において、本発明の
一般式(I)で表される光学活性化合物のR,S表示
は、下記の式
【0063】
【化33】
【0064】〔式中、R1 ,R2 ,R3 ,R4 ,X1
2 ,X3 ,X4 ,A,B,n及び*は前記と同じであ
る。〕の位置番号に基づいて行った。 参考例1 (2R,5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリフルオ
ロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−ヒドロキシピラン
および(2,5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリ
フルオロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−ヒドロキシ
ピランの合成
【0065】
【化34】
【0066】(a)窒素雰囲気下、フラン13.6g(2
00ミリモル)をテトラヒドロフラン150ミリリット
ルに加え、1.5モル/リットルのn−ブチルリチウムヘ
キサン溶液133ミリリットル(200ミリモル)を−
20℃で滴下し、1時間反応させた。次に、トリメチル
シリルクロリド21.7g(200ミリモル)を滴下し、
−20℃で1時間攪拌した。1.5モル/リットルのn−
ブチルリチウムヘキサン溶液133ミリリットル(20
0ミリモル)を加え、−20℃で1時間反応させた後、
−78℃でトリフルオロ酢酸エチル28.4g(200ミ
リモル)を滴下し、−78℃で1時間、室温でさらに1
時間反応させた。この反応溶液に3規定の塩酸を加えて
反応を停止させ、酢酸エチルで抽出した。次いで、飽和
炭酸水素ナトリウム溶液,飽和食塩水で順次洗浄し、無
水硫酸マグネシウムで乾燥した。酢酸エチルを減圧留去
し、フラン誘導体の粗生成物を得た。
【0067】(b)乾燥エタノール100ミリリットル
に水素化ホウ素ナトリウム2.3g(60ミリモル)を加
え、上記反応で得たフラン誘導体の粗生成物を0℃で3
0分かけて滴下した。室温で2時間反応させた後、エタ
ノールを減圧留去し、3規定の塩酸を加えて反応を停止
させ、酢酸エチルにより抽出した。次いで、飽和炭酸水
素ナトリウム,飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥した。酢酸エチルを減圧留去した後、減
圧蒸留を行い、アルコール化合物40.5g(170ミリ
モル)を得た。
【0068】(c)塩化メチレン200ミリリットルに
上記(b)の反応で得たアルコール化合物23.8g(1
00ミリモル)とピリジン8.9ミリリットル(110ミ
リモル)を加え、0℃で塩化アセチル8.6g(110ミ
リモル)を滴下し、室温で12時間反応させた。次い
で、3規定の塩酸を加えて反応を停止させ、塩化メチレ
ンで抽出した。その後、飽和炭酸水素ナトリウム溶液,
蒸留水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し
た。塩化メチレンを減圧留去した後、減圧蒸留を行い、
エステル化合物27.5g(98ミリモル)を得た。
【0069】(d)蒸留水1000ミリリットルに上記
反応により得られたエステル化合物28.0g(100ミ
リモル)を加えて、ミニジャーファーメンター中で40
℃で攪拌した。リパーゼPSを20g加え、20時間反
応させた。3規定の塩酸を加え、0℃に冷却して反応を
停止し、セライトによりろ過した。ろ液を酢酸エチルに
より抽出し、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウ
ムで乾燥し、酢酸エチルを減圧留去した。次いで、シリ
カゲルカラムクロマトグラフィーにより分離精製して光
学活性アルコール化合物11.7g(49ミリモル)と光
学活性エステル化合物13.2g(47ミリモル)を得
た。なお、得られたアルコール化合物の光学純度は97.
5%e.e.であった。
【0070】(e)上記反応で得られた光学活性アルコ
ール化合物11.7g(49ミリモル)を塩化メチレン1
00ミリリットルに溶かし、イミダゾール4.0g(59
ミリモル)とt−ブチルジメチルシリルクロリド8.9g
(59ミリモル)を0℃で加えて15分攪拌し、室温で
16時間反応させた。蒸留水を加えて反応を停止させ、
塩化メチレンにより抽出した。次いで、蒸留水で洗浄
し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。塩化メチレンを
減圧留去した後、カラムクロマトグラフィーにより分離
精製してシリルエーテル化合物16.6g(47ミリモ
ル)を得た。
【0071】(f)窒素雰囲気下、酢酸120ミリリッ
トルに上記反応で得られたシリルエーテル化合物14.1
g(40ミリモル)及びモノパーオキシフタル酸マグネ
シウム23.2g(60ミリモル)を加え、80℃で12
時間反応させた。酢酸を減圧留去した後、飽和炭酸水素
ナトリウム溶液を加え、酢酸エチルにより抽出した。次
いで、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾
燥した。酢酸エチルを減圧留去した後、カラムクロマト
グラフィーにより分離精製し、(4S,1’S)ブテノ
リド化合物 4.7g(16ミリモル)及び(4R,1’
S)ブテノリド化合物 3.0g(10ミリモル)を得た。
なお、4.2g(12ミリモル)の原料も回収された。
【0072】(g)上記反応で得られた(4S,1’
S)及び(4R,1’S)ブテノリド化合物13.7g
(46ミリモル)を分離せずにエタノール40ミリリッ
トルに溶かし、10%Pd/C(Pd 10重量%含
有)を1.4g加え、水素雰囲気下、室温で15時間反応
した。反応溶液を濾過し、溶媒を減圧留去した後、シリ
カゲルラカムクロマトグラフィーで分離精製して、(4
S,1’S)ブタノリド化合物8.2g(29ミリモル)
及び(4R,1’S)ブタノリド化合物3.6g(12ミ
リモル)を得た。
【0073】(h)窒素雰囲気下、ジエチルエーテル4
0ミリリットルに上記反応により得られた(4S,1’
S)ブタノリド化合物7.5g(25ミリモル)を加え、
−78℃で水素化ジイソブチルアルミニウムの0.93モ
ル/リットルのn−ヘキサン溶液32ミリリットル(3
0ミリモル)を滴下し、3時間反応した。蒸留水を加え
て反応を停止し、1規定の塩酸を加え中和した後、ジエ
チルエーテルで抽出した。飽和食塩水で洗浄後、無水硫
酸マグネシウムで乾燥し、ジエチルエーテルを減圧留去
した。次いでシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精
製して、ラクトール化合物7.3g(24ミリモル)を得
た。
【0074】(i)窒素雰囲気下、テトラヒドロフラン
50ミリリットルに上記反応により得られたラクトール
化合物7.3g(24ミリモル)を加え、−78℃でカリ
ウム−t−ブトキシド3.0g(27ミリモル)のテトラ
ヒドロフラン10ミリリットル溶液を滴下し、3時間反
応した。蒸留水を加えて反応を停止し、1規定の塩酸を
加え中和した後、ジエチルエーテルで抽出した。飽和食
塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、ジエチ
ルエーテルを減圧留去した。次いでシリカゲルカラムク
ロマトグラフィーで精製して、ピラノース化合物6.4g
(21ミリモル)を得た。
【0075】(j)上記反応により得られたピラノース
化合物6.4g(21ミリモル)をヘキサノール40ミリ
リットルに溶かし、パラトルエンスルホン酸0.1gを加
え、室温で18時間反応した。この反応溶液をそのま
ま、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、
アセタール化合物8.0g(21ミリモル)を得た。ま
た、得られた化合物はジアステレオマー混合物である
が、分離せずに次の反応に用いた。
【0076】(k)上記反応により得られたアセタール
化合物8.0g(21ミリモル)をテトラヒドロフラン2
0ミリリットルに溶かし、テトラ−n−ブチルアンモニ
ウムフルオライドの1.0モル/リットルのテトラヒドロ
フラン溶液10ミリリットルを加えて、0℃で1時間,
室温で40時間反応した。蒸留水を加えて反応を停止
し、ジエチルエーテルで抽出した。次に、飽和食塩水で
洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。ジエチルエ
ーテルを減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグ
ラフィーで分離精製して目的とする(2R,5S,6
S)−テトラヒドロ−6−トリフルオロメチル−2−ヘ
キシルオキシ−5−ヒドロキシピラン3.0g(11ミリ
モル)及び(2S,5S,6S)−テトラヒドロ−6−
トリフルオロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−ヒドロ
キシピラン2.3g(8ミリモル)を得た。
【0077】得られた化合物の物理的性質を以下に示
す。 (1) (2R,5S,6S)体 分子式:C12213 3 1 H−NMR(プロトン核磁気共鳴法);δ(ppm) 0.88 (t,J=6.5Hz,3H) 1.20〜1.39(m,6H) 1.50〜1.71(m,4H) 1.83〜2.04(m,2H) 2.13〜2.22(m,1H) 3.46 (dt,J=9.4,6.9Hz,1H) 3.66 (dq,J=8.9,6.3Hz,1H) 3.81〜3.93(m,2H) 4.52 (dd,J=2.0,8.7Hz,1H)19 F−NMR(同位体フッ素による核磁気共鳴法,基
準:CFCl3 ) ;δ(ppm) −75.13 (d,J=6.3Hz) IR(赤外線吸収:cm-1) 3450,1275,1170,1130,1145,
1090,940 質量分析 m/e(M+ +H) 計算値 271.1521 実測値 271.1512 [α]D 25=−36.0°(C(濃度)=1.05,溶媒:
メタノール)
【0078】(2) (2S,5S,6S)体 分子式:C12213 3 1 H−NMR;δ(ppm) 0.90 (t,J=7.3Hz,3H) 1.23〜1.45(m,6H) 1.52〜1.67(m,2H) 1.76〜2.00(m,5H) 3.42 (dt,J=9.7,6.4Hz,1H) 3.68 (dt,J=9.7,6.8Hz,1H) 3.79〜3.98(m,2H) 4.86 (m,1H)19 F−NMR(基準:CFCl3 ) ;δ(ppm) −75.17 (d,J=6.2Hz) IR(cm-1) 3400,1270,1175,1130,1045,
945 質量分析 m/e(M+ +H) 計算値 271.1521 実測値 271.1493 [α]D 25=+86.5°(C(濃度)=1.08,溶媒:
メタノール)
【0079】参考例2 (2R,5S,6S)−テトラヒドロ−2−ブトキシ−
6−トリフルオロメチル−5−ヒドロキシピラン及び
(2S,5S,6S)−テトラヒドロ−2−ブトキシ−
6−トリフルオロメチル−5−ヒドロキシピランの合成
【0080】
【化35】
【0081】(a)参考例1(i)で得られたピラノー
ス化合物1.7( 5.7ミリモル)をブタノール15ミリリ
ットルに溶かし、参考例1(j)と同様の操作を行い、
アセタール化合物1.9g( 5.3ミリモル)を得た。得ら
れた化合物はジアステレオマー混合物であるが、分離せ
ずに次の反応に用いた。
【0082】(b)上記反応で得られたアセタール化合
物1.9g( 5.3ミリモル)を用い、参考例1(k)と同
様の操作を行い、目的とする(2R,5S,6S)−テ
トラヒドロ−2−ブトキシ−6−トリフルオロメチル−
5−ヒドロキシピラン0.64g( 2.6ミリモル)及び
(2S,5S,6S)−テトラヒドロ−2−ブトキシ−
6−トリフルオロメチル−5−ヒドロキシピラン0.59
g( 2.4ミリモル)を得た。
【0083】得られた化合物の物理的物性を以下に示
す。 (1) (2R,5S,6S)体 分子式:C10173 3 1 H−NMR;δ(ppm) 0.92 (t,J=7.3Hz,3H) 1.30〜1.45(m,2H) 1.52〜1.65(m,4H) 1.88〜2.22(m,3H) 3.47 (dt,J=9.5,6.8Hz,1H) 3.67 (dq,J=9.0,6.2Hz,1H) 3.79〜3.96(m,2H) 4.52 (dd,J=2.0,8.6Hz,1H)19 F−NMR(基準:CFCl3 ) ;δ(ppm) −75.17 (d,J=6.3Hz) IR(cm-1) 3450,1270,1170,1145,1090,
940 質量分析 m/e(M+ +H) 計算値 243.1208 実測値 243.1204 [α]D 26=−40.8°(C(濃度)=1.07,溶媒:
メタノール)
【0084】(2) (2S,5S,6S)体 分子式:C10173 3 1 H−NMR;δ(ppm) 0.94 (t,J=7.3Hz,3H) 1.32〜1.47(m,2H) 1.53〜1.66(m,2H) 1.77〜2.03(m,5H) 3.43 (dt,J=9.7,6.3Hz,1H) 3.69 (dt,J=9.7,6.7Hz,1H) 3.82〜3.93(m,2H) 4.86 (m,1H)19 F−NMR(基準:CFCl3 ) ;δ(ppm) −75.20 (d,J=6.2Hz) IR(cm-1) 3400,1270,1175,1135,1050,
945 質量分析 m/e(M+ +H) 計算値 243.1208 実測値 243.1237 [α]25 D =+ 101.8°(C(濃度)=1.06,溶
媒:メタノール)
【0085】実施例1 (2R,5R,6R)−テトラヒドロ−6−トリフルオ
ロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−(4″−ヘキシル
オキシビフェニル−4’−カルボニルオキシ)ピランの
合成
【0086】
【化36】
【0087】4’−ヘキシルオキシ−4−ビフェニルカ
ルボン酸クロリド0.32g( 1.0ミリモル)と参考例1
と同様の操作で得られた(2R,5R,6R)−テトラ
ヒドロ−6−トリフルオロメチル−2−ヘキシルオキシ
−5−ヒドロキシピラン0.23g( 0.8ミリモル)のト
ルエン溶液5ミリリットル中に無水ピリジン1ミリリッ
トルを加え、室温で24時間反応した。この反応溶液に
蒸留水を加えて反応を停止し、エーテルにより抽出し
た。次いで飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウム
で乾燥した。エーテルを減圧留去した後、シリカゲルカ
ラムクロマトグラフィーで精製し、目的化合物である
(2R,5R,6R)−テトラヒドロ−6−トリフルオ
ロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−(4″−ヘキシル
オキシビフェニル−4’−カルボニルオキシ)ピラン0.
25g( 0.5ミリモル)を得た。
【0088】得られた化合物の物理的性質を以下に示
す。 分子式:C31413 5 1 H−NMR;δ(ppm) 0.87〜1.02(m,6H) 1.26〜2.24(m,20H) 3.48 (dt,J=9.7,6.5Hz,1H) 3.75 (dt,J=9.7,6.8Hz,1H) 4.00 (t,J=6.5Hz,2H) 4.30 (dq,J=9.8,6.3Hz,1H) 4.94 (m,1H) 5.25 (ddd,J=5.3,9.7,9.8Hz,
1H) 6.98 (d,J=8.7Hz,2H) 7.55 (d,J=8.7Hz,2H) 7.62 (d,J=8.4Hz,2H) 8.06 (d,J=8.3Hz,2H)19 F−NMR(基準:CFCl3 );δ(ppm) −75.98 (d,J=6.3Hz) IR(cm-1 ) 1725,1605,1495,1260,1170,
1030 質量分析 m/e(M+ ) 計算値 550.2906 実測値 550.2908 [α]27 D =−66.9°(C(濃度)=0.51,溶媒:
クロロホルム)
【0089】実施例2 (2R,5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリフルオ
ロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−(4″−ヘキシル
オキシビフェニル−4’−カルボニルオキシ)ピランの
合成
【0090】
【化37】
【0091】4’−ヘキシルオキシ−4−ビフェニルカ
ルボン酸クロリド0.49g( 1.6ミリモル)と参考例1
で得られた(2R,5S,6S)−テトラヒドロ−6−
トリフルオロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−ヒドロ
キシピラン0.35g( 1.3ミリモル)を用い、実施例1
と同様の操作を行い、目的化合物である(2R,5S,
6S)−テトラヒドロ−6−トリフルオロメチル−2−
ヘキシルオキシ−5−(4″−ヘキシルオキシビフェニ
ル−4’−カルボニルオキシ)ピラン0.44g( 0.8ミ
リモル)を得た。
【0092】得られた化合物の物理的性質を以下に示
す。 分子式:C31413 5 1 H−NMR;δ(ppm) 0.86〜0.99(m,6H) 1.23〜2.07(m,19H) 2.39〜2.48(m,1H) 3.49 (dt,J=9.4,6.8Hz,1H) 3.92 (dt,J=9.5,6.7Hz,1H) 4.00 (t,J=6.6Hz,2H) 4.07 (dq,J=8.8,6.3Hz,1H) 4.65 (dd,J=2.1,8.2Hz,1H) 5.22 (ddd,J=5.0,9.0,9.5Hz,
1H) 6.98 (d,J=8.8Hz,2H) 7.55 (d,J=8.7Hz,2H) 7.62 (d,J=8.5Hz,2H) 8.04 (d,J=8.4Hz,2H)19 F−NMR(基準:CFCl3 );δ(ppm) −75.79 (d,J=6.3Hz) IR(cm-1) 1720,1610,1500,1260,1190,
1060 質量分析 m/e(M+ ) 計算値 550.2906 実測値 550.2899 [α]25 D =−13.0°(C(濃度)=1.10,溶媒:
クロロホルム)
【0093】実施例3 (2R,5R,6R)−テトラヒドロ−6−トリフルオ
ロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−(4″−ヘキシル
オキシビフェニル−4’−メチレンオキシ)ピランの合
【0094】
【化38】
【0095】参考例1と同様の操作で得られた(2R,
5R,6R)−テトラヒドロ−6−トリフルオロメチル
−2−ヘキシルオキシ−5−ヒドロキシピラン0.23g
( 0.8ミリモル)のテトラヒドロフラン(3ミリリット
ル)溶液を60%水素化ナトリウム0.04g( 1.0ミリ
モル)のテトラヒドロフラン(4ミリリットル)溶液に
窒素雰囲気下、0℃で滴下し、30分間攪拌した。次に
4’−クロロメチル−4−ヘキシルオキシビフェニル0.
31g( 1.0ミリモル)のテトラヒドロフラン(5ミリ
リットル), ジメチルスルホキシド(5ミリリットル)
混合溶液を室温で滴下し、22時間反応した。この反応
溶液に蒸留水を加えて反応を停止し、エーテルにより抽
出した。次いで、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネ
シウムで乾燥した。エーテルを減圧留去した後、シリカ
ゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的化合物で
ある(2R,5R,6R)−テトラヒドロ−6−トリフ
ルオロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−(4″−ヘキ
シルオキシビフェニル−4’−メチレンオキシ)ピラン
0.44g( 0.8ミリモル)を得た。
【0096】得られた化合物の物理的性質を以下に示
す。 分子式:C31433 4 1 H−NMR;δ(ppm) 0.85〜0.98(m,6H) 1.22〜2.11(m,20H) 3.41 (dt,J=9.6,6.4Hz,1H) 3.60〜3.74(m,2H) 3.99 (t,J=6.6Hz,2H) 4.01〜4.12(m,1H) 4.56 (d,J=11.3Hz,1H) 4.63 (d,J=11.3Hz,1H) 4.86 (m,1H) 6.96 (d,J=8.7Hz,2H) 7.38 (d,J=8.1Hz,2H) 7.50 (d,J=8.6Hz,2H) 7.52 (d,J=8.1Hz,2H)19 F−NMR(基準:CFCl3 );δ(ppm) −75.14 (d,J=6.6Hz) IR(cm-1) 1610,1500,1245,1175,1060 質量分析 m/e(M+ ) 計算値 536.3114 実測値 536.3107 [α]26 D =−63.0°(C(濃度)=0.78,溶媒:
クロロホルム)
【0097】実施例4 (2S,5R,6R)−テトラヒドロ−6−トリフルオ
ロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−(4″−ヘキシル
オキシビフェニル−4’−メチレンオキシ)ピランの合
【0098】
【化39】
【0099】参考例1と同様の操作で得られた(2S,
5R,6R)−テトラヒドロ−6−トリフルオロメチル
−2−ヘキシルオキシ−5−ヒドロキシピラン0.39g
( 1.5ミリモル)と、4’−クロロメチル−4−ヘキシ
ルオキシビフェニル0.53g( 1.8ミリモル)を用い、
実施例3と同様の操作を行い、目的化合物である(2
S,5R,6R)−テトラヒドロ−6−トリフルオロメ
チル−2−ヘキシルオキシ−5−(4″−ヘキシルオキ
シビフェニル−4’−メチレンオキシ)ピラン0.67g
( 1.2ミリモル)を得た。
【0100】得られた化合物の物理的性質を以下に示
す。 分子式:C31433 4 1 H−NMR;δ(ppm) 0.83〜1.00(m,6H) 1.25〜1.69(m,16H) 1.75〜1.88(m,2H) 1.89〜1.99(m,1H) 2.22〜2.33(m,1H) 3.45 (dt,J=9.5,6.9Hz,1H) 3.60〜3.69(m,1H) 3.75〜3.92(m,2H) 3.99 (t,J=6.6Hz,2H) 4.53 (dd,J=2.3,8.3Hz,1H) 4.56 (d,J=12.0Hz,1H) 4.61 (d,J=11.9Hz,1H) 6.96 (d,J=8.7Hz,2H) 7.36 (d,J=8.2Hz,2H) 7.50 (d,J=8.6Hz,2H) 7.53 (d,J=8.2Hz,2H)19 F−NMR(基準:CFCl3 );δ(ppm) −74.95 (d,J=6.4Hz) IR(cm-1) 1610,1505,1250,1180,1065 質量分析 m/e(M+ ) 計算値 536.3114 実測値 536.3099 [α]27 D =+18.9°(C(濃度)=0.80,溶媒:
クロロホルム)
【0101】実施例5 (2S,5R,6R)−テトラヒドロ−2−ブトキシ−
6−トリフルオロメチル−5−(4″−ヘキシルオキシ
ビフェニル−4’−カルボニルオキシ)ピランの合成
【0102】
【化40】
【0103】4’−ヘキシルオキシ−4−ビフェニルカ
ルボン酸クロリド0.46g( 1.5ミリモル)と参考例2
と同様の操作で得られた(2S,5R,6R)−テトラ
ヒドロ−2−ブトキシ−6−トリフルオロメチル−5−
ヒドロキシピラン0.30g(1.2ミリモル)を用い、実
施例1と同様の操作を行い、目的化合物である(2S,
5R,6R)−テトラヒドロ−2−ブトキシ−6−トリ
フルオロメチル−5−(4″−ヘキシルオキシビフェニ
ル−4’−カルボニルオキシ)ピラン0.2g(0.3ミリ
モル)を得た。
【0104】得られた化合物の物理的性質を以下に示
す。 分子式:C29373 5 1 H−NMR;δ(ppm) 0.83〜1.07(m,6H) 1.19〜2.08(m,15H) 2.39〜2.50(m,1H) 3.50 (dt,J=9.3,6.3Hz,1H) 3.93 (dt,J=9.4,6.7Hz,1H) 4.00 (t.J=6.6Hz,2H) 4.08 (dq,J=8.7,6.4Hz,1H) 4.65 (dd,J=1.9,8.1Hz,1H) 5.22 (ddd,J=5.1,8.8,9.2Hz,
1H) 6.98 (d,J=8.6Hz,2H) 7.55 (d,J=8.6Hz,2H) 7.62 (d,J=8.3Hz,2H) 8.04 (d,J=8.3Hz,2H)19 F−NMR(基準:CFCl3 );δ(ppm) −75.78 (d,J=6.2Hz) IR(cm-1) 1720,1605,1500,1180,1055 質量分析 m/e(M+ ) 計算値 522.2593 実測値 522.2562 [α]28 D =+16.9°(C(濃度)=0.76,溶媒:
クロロホルム)
【0105】実施例6 (2R,5R,6R)−テトラヒドロ−2−ブトキシ−
6−トリフルオロメチル−5−(4″−ヘキシルオキシ
ビフェニル−4’−メチレンオキシ)ピランの合成
【0106】
【化41】
【0107】参考例2と同様の操作で得られた(2R,
5R,6R)−テトラヒドロ−2−ブトキシ−6−トリ
フルオロメチル−5−ヒドロキシピラン0.29g( 1.2
ミリモル)と4’−クロロメチル−4−ヘキシルオキシ
ビフェニル0.43g( 1.4ミリモル)を用い実施例3と
同様の操作を行い、目的化合物である(2R,5R,6
R)−テトラヒドロ−2−ブトキシ−6−トリフルオロ
メチル−5−(4″−ヘキシルオキシビフェニル−4’
−メチレンオキシ)ピラン0.58g( 1.1ミリモル)を
得た。
【0108】得られた化合物の物理的性質を以下に示
す。 分子式:C29393 4 1 H−NMR;δ(ppm) 0.85〜0.99(m,6H) 1.26〜1.70(m,12H) 1.75〜1.87(m,2H) 1.89〜1.98(m,1H) 2.22〜2.34(m,1H) 3.46 (dt,J=9.5,6.8Hz,1H) 3.60〜3.69(m,1H) 3.76〜3.92(m,2H) 3.99 (t,J=6.5Hz,2H) 4.53 (dd,J=2.3,8.2Hz,1H) 4.55 (d,J=11.9Hz,1H) 4.60 (d,J=11.9Hz,1H) 6.96 (d,J=8.7Hz,2H) 7.36 (d,J=8.1Hz,2H) 7.50 (d,J=8.6Hz,2H) 7.52 (d,J=8.1Hz,2H)19 F−NMR(基準:CFCl3 );δ(ppm) −74.97 (d,J=6.5Hz) IR(cm-1) 1610,1500,1255,1170,1060 質量分析 m/e(M+ ) 計算値 508.2801 実測値 508.2792 [α]28 D =−63.7°(C(濃度)=1.03,溶媒:
クロロホルム)
【0109】実施例7 (2R,5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリフルオ
ロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−(4″−ヘプチル
ビフェニル−4’−カルボニルオキシ)ピランの合成
【0110】
【化42】
【0111】4’−ヘプチル−4−ビフェニルカルボン
酸クロリド0.38g( 1.2ミリモル)と参考例1で得ら
れた(2R,5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリフ
ルオロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−ヒドロキシピ
ラン0.27g( 1.0ミリモル)を用い、実施例1と同様
の操作を行い、目的化合物である(2R,5S,6S)
−テトラヒドロ−6−トリフルオロメチル−2−ヘキシ
ルオキシ−5−(4″−ヘプチルビフェニル−4’−カ
ルボニルオキシ)ピラン0.36g( 0.7ミリモル)を得
た。
【0112】得られた化合物の物理的性質を以下に示
す。 分子式:C32433 4 1 H−NMR;δ(ppm) 0.83〜0.98(m,6H) 1.22〜2.08(m,21H) 2.39〜2.50(m,1H) 2.66 (t,J=7.7Hz,2H) 3.50 (dt,J=9.4,6.9Hz,1H) 3.92 (dt,J=9.4,6.7Hz,1H) 4.08 (dq,J=8.8,6.3Hz,1H) 4.65 (dd,J=2.0,8.1Hz,1H) 5.23 (ddd,J=5.0,9.0,9.3Hz,
1H) 7.28 (d,J=8.1Hz,2H) 7.54 (d,J=8.1Hz,2H) 7.65 (d,J=8.4Hz,2H) 8.06 (d,J=8.4Hz,2H)19 F−NMR(基準:CFCl3 );δ(ppm) −75.76 (d,J=6.3Hz) IR(cm-1) 1710,1610,1495,1260,1180,
1050 質量分析 m/e(M+ ) 計算値 548.3114 実測値 548.3086 [α]27 D =−14.5°(C(濃度)=1.02,溶媒:
クロロホルム)
【0113】実施例8 (2S,5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリフルオ
ロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−〔4−(5’−ヘ
プチル−2’−ピリミジニル)フェニル−1−カルボニ
ルオキシ〕ピランの合成
【0114】
【化43】
【0115】4−(5’−ヘプチル−2’−ピリミジニ
ル)安息香酸クロリド0.38g( 1.2ミリモル)と参考
例1で得られた(2S,5S,6S)−テトラヒドロ−
6−トリフルオロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−ヒ
ドロキシピラン0.27g( 1.0ミリモル)を用い、実施
例1と同様の操作を行い、目的化合物である(2S,5
S,6S)−テトラヒドロ−6−トリフルオロメチル−
2−ヘキシルオキシ−5−〔4−(5’−ヘプチル−
2’−ピリミジニル)フェニル−1−カルボニルオキ
シ〕ピラン0.40g( 0.7ミリモル)を得た。
【0116】得られた化合物の物理的性質を以下に示
す。 分子式:C30413 4 2 1 H−NMR;δ(ppm) 0.85〜0.99(m,6H) 1.22〜2.25(m,22H) 2.65 (t,J=7.6Hz,2H) 3.49 (dt,J=9.7,6.5Hz,1H) 3.76 (dt,J=9.7,6.8Hz,1H) 4.31 (dq,J=9.7,6.3Hz,1H) 4.95 (m,1H) 5.27 (ddd,J=5.2,9.7,9.9Hz,
1H) 8.13 (d,J=8.7Hz,2H) 8.50 (d,J=8.6Hz,2H) 8.66 (s,2H)19 F−NMR(基準:CFCl3 );δ(ppm) −75.98 (d,J=6.3Hz) IR(cm-1) 1725,1610,1540,1430,1260,
1170,1080 質量分析 m/e(M+ ) 計算値 550.3018 実測値 550.3044 [α]26 D =+70.4°(C(濃度)=1.02,溶媒:
クロロホルム)
【0117】実施例9 (2S,5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリフルオ
ロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−〔トランス−4−
(4’−オクチルオキシ−1’−フェニル)シクロヘキ
サン−1−カルボニルオキシ〕ピランの合成
【0118】
【化44】
【0119】トランス−4−(4’−オクチルオキシ−
1’−フェニル)シクロヘキサン−1−カルボン酸クロ
リド0.42g( 1.2ミリモル)と参考例1で得られた
(2S,5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリフルオ
ロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−ヒドロキシピラン
0.27g( 1.0ミリモル)を用い、実施例1と同様の操
作を行い、目的化合物である(2S,5S,6S)−テ
トラヒドロ−6−トリフルオロメチル−2−ヘキシルオ
キシ−5−〔トランス−4−(4’−オクチルオキシ−
1’−フェニル)シクロヘキサン−1−カルボニルオキ
シ〕ピラン0.40g( 0.7ミリモル)を得た。
【0120】得られた化合物の物理的性質を以下に示
す。 分子式:C33513 5 1 H−NMR;δ(ppm) 0.81〜1.02(m,6H) 1.20〜2.16(m,32H) 2.24〜2.52(m,2H) 3.45 (dt,J=9.7,6.5Hz,1H) 3.70 (dt,J=9.7,6.7Hz,1H) 3.92 (t,J=6.5Hz,2H) 4.11 (dq,J=9.7,6.3Hz,1H) 4.90 (m,1H) 5.03 (ddd,J=5.3,9.5,9.7Hz,
1H) 6.83 (d,J=8.7Hz,2H) 7.09 (d,J=8.7Hz,2H)19 F−NMR(基準:CFCl3 );δ(ppm) −76.02 (d,J=6.3Hz) IR(赤外線吸収:cm-1) 1740,1610,1515,1245,1170,
1040, 質量分析 m/e(M+ ) 計算値 584.3689 実測値 584.3702 [α]24 D =+63.5°(C(濃度)=1.02,溶媒:
クロロホルム)
【0121】実施例10 (2R,5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリフルオ
ロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−(6−オクチルオ
キシナフタレン−2−カルボニルオキシ)ピランの合成
【0122】
【化45】
【0123】6−オクチルオキシナフタレン−2−カル
ボン酸クロリド0.38g( 1.2ミリモル)と参考例1で
得られた(2R,5S,6S)−テトラヒドロ−6−ト
リフルオロメチル−2−ヘキシルオキシ−5−ヒドロキ
シピラン0.27g( 1.0ミリモル)を用い、実施例1と
同様の操作を行い、目的化合物である(2R,5S,6
S)−テトラヒドロ−6−トリフルオロメチル−2−ヘ
キシルオキシ−5−(6−オクチルオキシナフタレン−
2−カルボニルオキシ)ピラン0.19g( 0.3ミリモ
ル)を得た。
【0124】得られた化合物の物理的性質を以下に示
す。 分子式:C31433 5 1 H−NMR;δ(ppm) 0.84〜0.98(m,6H) 1.21〜2.08(m,23H) 2.39〜2.52(m,1H) 3.50 (dt,J=9.4,6.9Hz,1H) 3.92 (dt,J=9.4,6.7Hz,1H) 4.09 (t,J=6.6Hz,2H) 4.06〜4.18(m,1H) 4.66 (dd,J=2.0,7.9Hz,1H) 5.26 (ddd,J=5.0,9.0,9.3Hz,
1H) 7.13〜7.22(m,2H) 7.73 (d,J=8.6Hz,1H) 7.83 (d,J=8.9Hz,1H) 7.97 (dd,J=1.4,8.6Hz,1H) 8.47 (s,1H)19 F−NMR(基準:CFCl3 );δ(ppm) −75.76 (d,J=6.2Hz) IR(cm-1) 1720,1625,1275,1195,1060 質量分析 m/e(M+ ) 計算値 552.3063 実測値 552.3065 [α]26 D =−17.6°(C(濃度)=1.03,溶媒:
クロロホルム)
【0125】実施例11 (2S,5R,6R)−テトラヒドロ−2−ブトキシ−
6−トリフルオロメチル−5−〔4−(4’−デシルオ
キシビフェニル−4−カルボニルオキシ)フェニル−1
−カルボニルオキシ〕ピランの合成
【0126】
【化46】
【0127】a)4−ベンジルオキシ安息香酸クロリド
0.59g( 2.4ミリモル)と参考例2と同様の操作で得
られた(2S,5R,6R)−テトラヒドロ−2−ブト
キシ−6−トリフルオロメチル−5−ヒドロキシピラン
0.48g( 2.0ミリモル)を用い、実施例1と同様の操
作を行いエステル化合物0.41g( 0.9ミリモル)を得
た。 b)上記a)で得られた化合物のトルエン(5ミリリッ
トル)酢酸(1ミリリットル)混合溶液に10%Pd/
Cを0.1g加え、水素雰囲気下、室温で水素化分解反応
を115時間行った。その後、反応溶液を濾過し、溶媒
を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーにより精製しアルコール化合物0.30g( 0.8ミリモ
ル)を得た。 c)上記b)で得られた化合物0.30g( 0.8ミリモ
ル)と4’−デシルオキシ−4−ビフェニルカルボン酸
クロリド0.37g( 1.0ミリモル)を用い、実施例1と
同様の操作を行い、目的化合物である(2S,5R,6
R)−テトラヒドロ−2−ブトキシ−6−トリフルオロ
メチル−5−〔4−(4’−デシルオキシビフェニル−
4−カルボニルオキシ)フェニル−1−カルボニルオキ
シ〕ピラン0.50g( 0.72ミリモル)を得た。
【0128】得られた化合物の物理的性質を以下に示
す。 分子式:C40493 7 1 H−NMR;δ(ppm) 0.85〜1.02(m,6H) 1.22〜2.09(m,23H) 2.40〜2.52(m,1H) 3.51 (dt,J=9.4,6.8Hz,1H) 3.93 (dt,J=9.4,6.7Hz,1H) 4.02 (t,J=6.5Hz,2H) 4.00〜4.12(m,1H) 4.65 (dd,J=2.0,8.5Hz,1H) 5.18〜5.30(m,1H) 7.01 (d,J=8.6Hz,2H) 7.33 (d,J=8.7Hz,2H) 7.60 (d,J=8.6Hz,2H) 7.70 (d,J=8.3Hz,2H) 8.10 (d,J=8.6Hz,2H) 8.23 (d,J=8.4Hz,2H)19 F−NMR(基準:CFCl3 );δ(ppm) −75.79 (d,J=6.2Hz) IR(cm-1) 1735,1720,1605,1505,1260,
1165,1075 質量分析 m/e(M+ ) 計算値 698.3431 実測値 698.3442 [α]26 D =+6.8°(C(濃度)=0.90,溶媒:ク
ロロホルム)
【0129】実施例12 (2S,5R,6R)−テトラヒドロ−6−トリフルオ
ロメチル−2−ヘキサノイルオキシ−5−(4”−ヘプ
チルビフェニル−4’−カルボニルオキシ)ピランの合
【0130】
【化47】
【0131】4’−ヘプチル−4−ビフェニルカルボン
酸クロリド0.47g(1.5ミリモル)と(2S,5R,
6R)−テトラヒドロ−6−トリフルオロメチル−2−
ヘキサノイルオキシ−5−ヒドロキシピラン0.34g
(1.2ミリモル)を用い、実施例1と同様の操作を行
い、目的化合物である(2S,5R,6R)−テトラヒ
ドロ−6−トリフルオロメチル−2−ヘキサノイルオキ
シ−5−(4”−ヘプチルビフェニル−4’−カルボニ
ルオキシ)ピラン0.33g(0.6ミリモル)を得た。得
られた化合物の物性的性質を以下に示す。 分子式:C32413 5 1 H−NMR;δ(ppm) 0.80〜1.03(m,6H) 1.19〜1.46(m,12H) 1.54〜1.79(m,4H) 1.86〜2.17(m,3H) 2.24〜2.47(m,3H) 2.66 (t,J=7.7Hz,2H) 4.36 (dq,J=9.8,6.0Hz,1H) 5.25〜5.36(m,1H) 6.30 (m,1H) 7.28 (d,J=8.2Hz,2H) 7.54 (d,J=8.1Hz,2H) 7.66 (d,J=8.5Hz,2H) 8.08 (d,J=8.5Hz,2H)19 F−NMR(基準:CFCl3 );δ(ppm) −75.98 (d,J=6.0Hz) IR(cm-1) 1760,1725,1610,1495,1260,
1175,1080 [α]26 D =−49.2°(C(濃度)=1.11,溶媒:
クロロホルム)
【0132】実施例13 (2S,4S,5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリ
フルオロメチル−2−ヘキシルオキシ−4−メチル−5
−(4”−ヘキシルオキシビフェニル−4’−カルボニ
ルオキシ)ピランの合成
【0133】
【化48】
【0134】4’−ヘキシルオキシ−4−ビフェニルカ
ルボン酸クロリド0.25g(0.8ミリモル)と(2S,
4S,5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリフルオロ
メチル−2−ヘキシルオキシ−4−メチル−5−ヒドロ
キシピラン0.15g(0.5ミリモル)を用い、実施例1
と同様の操作を行い、目的化合物である(2S,4S,
5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリフルオロメチル
−2−ヘキシルオキシ−4−メチル−5−(4”−ヘキ
シルオキシビフェニル−4’−カルボニルオキシ)ピラ
ン0.18g(0.3ミリモル)を得た。得られた化合物の
物性的性質を以下に示す。 分子式:C32433 5 1 H−NMR;δ(ppm) 0.79〜1.03(m,6H) 1.11 (d,J=7.0Hz,3H) 1.16〜2.42(m,19H) 3.45 (dt,J=9.7,6.5Hz,1H) 3.89 (dt,J=9.7,6.8Hz,1H) 4.01 (t,J=6.5Hz,2H) 4.30〜4.44(m,1H) 4.96〜5.02(m,1H) 5.48 (dd,J=4.9,6.7Hz,1H) 6.99 (d,J=8.7Hz,2H) 7.56 (d,J=8.7Hz,2H) 7.63 (d,J=8.3Hz,2H) 8.09 (d,J=8.3Hz,2H)19 F−NMR(基準:CFCl3 );δ(ppm) −75.61 (d,J=7.2Hz) IR(cm-1) 1720,1605,1490,1260,1175 [α]27 D =+62.9°(C(濃度)=0.94,溶媒:
クロロホルム)
【0135】実施例14 (2S,3R,5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリ
フルオロメチル−2−ヘキサノイルオキシ−3−メチル
−5−(4”−ヘキシルオキシビフェニル−4’−カル
ボニルオキシ)ピランの合成
【0136】
【化49】
【0137】4’−ヘキシルオキシ−4−ビフェニルカ
ルボン酸クロリド0.43g(1.4ミリモル)と(2S,
3R,5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリフルオロ
メチル−2−ヘキサノイルオキシ−3−メチル−5−ヒ
ドロキシピラン0.28g(0.9ミリモル)を用い、実施
例1と同様の操作を行い、目的化合物である(2S,3
R,5S,6S)−テトラヒドロ−6−トリフルオロメ
チル−2−ヘキサノイルオキシ−3−メチル−5−
(4”−ヘキシルオキシビフェニル−4’−カルボニル
オキシ)ピラン0.38g(0.7ミリモル)を得た。得ら
れた化合物の物性的性質を以下に示す。 分子式:C32133 6 1 H−NMR;δ(ppm) 0.86〜0.97(m,6H) 0.96 (d,J=6.7Hz,3H) 1.23〜1.88(m,18H) 1.99〜2.16(m,1H) 2.41 (t,J=7.4Hz,2H) 2.45〜2.57(m,1H) 4.01 (t,J=6.5Hz,2H) 4.19 (dq,J=9.6,5.9Hz,1H) 5.21〜5.32(m,1H) 5.51 (d,J=9.0Hz,1H) 6.99 (d,J=8.8Hz,2H) 7.56 (d,J=8.7Hz,2H) 7.62 (d,J=8.4Hz,2H) 8.03 (d,J=8.4Hz,2H)19 F−NMR(基準:CFCl3 );δ(ppm) −75.95 (d,J=5.9Hz) IR(cm-1) 1760,1720,1605,1500,1250,
1160 [α]27 D =−6.4°(C(濃度)=0.99,溶媒:ク
ロロホルム)
【0138】実施例15 化合物
【0139】
【化50】
【0140】をそれぞれ25重量%からなる母体液晶A
を作成した。この液晶Aに実施例1で得られた光学活性
テトラヒドロピラン誘導体が2重量%となるように混合
し、液晶組成物を作成した。得られた液晶組成物の相転
移温度は、以下の通りである。
【0141】
【化51】
【0142】SmC* :強誘電性カイラルスメクチック
C相 SmA:スメクチックA相 N* :カイラルネマチック相 ISO:等方性液体状態 この液晶組成物を等方相でパラレルラビング処理を施し
たポリイミド配向膜を有するセル間隔1.5μmの液晶素
子に注入した。徐冷して配向させ、30℃でV PP=15
Vの矩形波電圧を印加したときの応答速度(τ0-90)は
103μ秒であった。なお、応答速度は直交ニコル下に
おける透過光強度が0〜90%まで変化する時間として
求めた。また、三角波法で測定した自発分極値は2.7n
C/cm 2 であった。
【0143】実施例16 実施例15で得られた液晶Aに、実施例2で得られた光
学活性テトラヒドロピラン誘導体を5重量%となるよう
に混合し液晶組成物を作成した。得られた液晶組成物相
転移温度は、以下の通りである。
【0144】
【化52】
【0145】この液晶組成物を等方相でパラレルラビン
グ処理を施したポリイミド配向膜を有するセル間隔1.4
μmの液晶素子に注入した。徐冷して配向させ、30℃
でV PP=14Vの矩形波電圧を印加したときの応答速度
(τ0-90)は62μ秒であった。なお、応答速度は直交
ニコル下における透過光強度が0〜90%まで変化する
時間として求めた。また、三角波法で測定した自発分極
値は9.9nC/cm2であった。
【0146】
【発明の効果】本発明の光学活性テトラヒドロピラン誘
導体は、化学的に安定で着色がなく、光安定性にも優れ
た新規化合物であり、高速応答性を有するものである。
したがって、本発明の光学活性テトラヒドロピラン誘導
体は、特に組成物とした場合に高速応答性を向上させる
ことができ、大きな自発分極を誘起する強誘電性液晶の
配合成分として有用である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09K 19/42 C09K 19/42 G02F 1/13 500 G02F 1/13 500 (72)発明者 竹田 充範 茨城県鹿島郡神栖町東和田4番地 鹿島 石油株式会社鹿島製油所内 (72)発明者 村山 義信 茨城県鹿島郡神栖町東和田4番地 鹿島 石油株式会社鹿島製油所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07D 309/10 C07D 405/12 213 - 239 C07D 405/14 213 REGISTRY(STN) CA(STN)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(I) 【化1】 〔式中、Rfは炭素数1又は2のフルオロアルキル基を
    示し、R1 は炭素数3〜20の直鎖又は分岐鎖アルキル
    基を示し、R2 ,R3 及びR4 はそれぞれ独立に水素又
    は炭素数1〜15の直鎖又は分岐鎖アルキル基,炭素数
    2〜15のアルケニル基又は炭素数7〜10のアラルキ
    ル基を示し、X1 は−COO−,−O−又は単結合を示
    し、X2 は−COO−,−OCO−,−CH2 O−,−
    OCH2 −又は単結合を示し、X3 は−COO−,−C
    2 O−又は−O−を示し、X4 は−O−又は−OCO
    −を示し、*は不斉炭素を示し、A及びBはそれぞれ独
    立に 【化2】 を示し、nは0または1を示す。〕で表される光学活性
    テトラヒドロピラン誘導体。
  2. 【請求項2】 (a)請求項1記載の光学活性テトラヒ
    ドロピラン誘導体を少なくとも1種と (b)前記(a)以外のカイラルスメクチックC相(S
    mC* )を有する化合物あるいは混合物および/または (c)該(a)以外のスメクチック相(SmC)を有す
    る化合物あるいは混合物からなる液晶組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の光学活性テトラヒドロピ
    ラン誘導体の少なくとも2種からなる液晶組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の光学活性テトラヒドロピ
    ラン誘導体あるいは請求項2又は3記載の液晶組成物
    を、一対の電極基板間に配設してなることを特徴とする
    液晶素子。
JP20118992A 1991-12-26 1992-07-28 光学活性テトラヒドロピラン誘導体,それを含有する液晶組成物及び液晶素子 Expired - Fee Related JP2786782B2 (ja)

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