JP2797119B2 - 光学活性化合物および液晶組成物 - Google Patents

光学活性化合物および液晶組成物

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JP2797119B2 JP1157183A JP15718389A JP2797119B2 JP 2797119 B2 JP2797119 B2 JP 2797119B2 JP 1157183 A JP1157183 A JP 1157183A JP 15718389 A JP15718389 A JP 15718389A JP 2797119 B2 JP2797119 B2 JP 2797119B2
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/0403Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit the structure containing one or more specific, optionally substituted ring or ring systems
    • C09K2019/0407Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit the structure containing one or more specific, optionally substituted ring or ring systems containing a carbocyclic ring, e.g. dicyano-benzene, chlorofluoro-benzene or cyclohexanone

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は新規な光学活性化合物およびこれを用いた液
晶組成物に関する。
〔従来の技術〕 液晶表示素子は低駆動電圧、低消費電力、薄形・軽量
等の特徴があり、電卓、時計、テレビ等に適用されてい
る。これらの表示材料には現在ネマティック液晶が最も
広汎に使用されているが、画像表示の応答速度が遅い
(数十msec.)という欠点があった。この欠点を解決す
る方法の一つとして、強誘電性液晶を利用する表示方式
がN.A.Clarkら[Applied Phys.Lett.,36,899(1980)]
により提案されている。この方式は強誘電性液晶のカイ
ラルスメクチックC相(以下、Sc相と略す)等を利用
するものであり、強誘電性液晶材料には室温を含む広
い温度範囲で強誘電性を示すこと,適当なチルト角を
もつこと,自発分極が大きいこと,回転粘度が小さ
いこと,長いらせんピッチを示すこと,化学的に安
定であること,等が要求される。しかし、これらの条件
をすべて満たす強誘電性液晶化合物は知られていない。
このため、強誘電性液晶を電気光学素子として実用に供
する場合には、数種の液晶性化合物を混合し組成物とし
て用いる必要がある。
カイラルスメクチックC(Sc)を液晶組成物を得る
には、Sc相を示す化合物を複数混合する方法と、光学
活性でないスメクチックC相(以下、Sc相と略記す
る。)を示す液晶化合物あるいは液晶組成物に光学活性
化合物を添加する方法とがあり、後者が低粘度で高速応
答を得ることも容易であると考えられるため、現在では
主流になりつつある。添加する光学活性化合物として
は、組成物で大きな自発分極を与えると共に他の特性に
も優れること、なかでも長いらせんピッチを与えること
が望ましい。
〔発明の目的〕
本発明者らは、スメクチックC(Sc)液晶組成物に添
加した場合、大きな自発分極を与えると共に長いらせん
ピッチを与える光学活性化合物の合成を目的とし、また
Sc相の温度範囲が広く、かつ、高速に応答する新規な
強誘電性液晶材料を提供することを目的として、光学活
性化合物を種々検索し、本発明に到達した。
〔発明の構成〕
本発明は一般式(I): (式中、Rは炭素数20以下の不斉アルキル基、Qは−CO
O−,−OCO−,または単結合、Xは水素原子,水酸基又
はハロゲン原子、Yは炭素数5以下のアルキル基,炭素
数5以下のアルコキシ基,CF3基又はハロゲン原子を表わ
し、kおよびlは0または1、mは1以上20以下の整
数、iおよびjは0以上3以下の整数である。またC
は不斉炭素原子を表わす。)で示される光学活性化合物
およびこれらの光学活性化合物を1成分以上含有するこ
とを特徴とするカイラルスメクチックC(Sc)液晶組
成物の発明である。
一般式(I)に於て、Rで表わされる炭素数20以下の
不斉アルキル基としては、自発分極を大きくする目的か
ら1−位に不斉炭素原子を持つアルキル基が望ましく、
例えば1−メチルプロピル基,1−メチルブチル基,1−メ
チルペンチル基,1−メチルヘキシル基,1−メチルヘプチ
ル基,1−メチルオクチル基等がその具体例として挙げら
れる。なお、液晶性を高めるためには、2位以降のカル
ボニル基から離れたところに不斉炭素を持つことが望ま
しい。その例としては、2−メチルブチル基,2−メチル
ペンチル基,3−メチルペンチル基,4−メチルヘキシル基
等が挙げられる。
一般式(I)に於てXで表わされるハロゲン原子とし
ては塩素、臭素、弗素、沃素が挙げられる。
一般式(I)に於てYで表わされる炭素数5以下のア
ルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、アミル基が挙げられ直鎖状、分枝状のいずれ
にても良く、炭素数5以下のアルコキシ基としては、メ
トキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ア
ミルオキシ基が挙げられ、直鎖状、分枝状のいずれにて
も良い。またハロゲン原子としては塩素,臭素,弗素,
沃素が挙げられる。
上記一般式(I)の中で不斉置換基Rの惹き起こすら
せんと他方の不斉アルキル基の惹き起こすらせんの向き
が逆向きである場内に、らせんが打ち消し合ってそのら
せんピッチが長くなることが期待される。また、双方の
惹き起こす自発分極の向きが一致する場合に分子全体の
自発分極が増大すると考えられる(例えば,J.W.Goodby,
E.Chin,T.M.Leslie,J.M.Geary,J.S.Patelらによる論文
“Helical Twist Sense and Spontaneous Polarization
Direction in Ferroelectric Smectic Liquid Crystal
s"Journal of American Chemical Society,1986年,108
巻,4729−4735頁を参照)。
例えば、Rが(S)−1−メチルプロピル基である場
合には、その惹き起こす自発分極は(−)であり、らせ
んは左巻である。したがって、他方の不斉アルキル基と
しては、自発分極が(−)であり、らせんが右巻の置換
基を採用することが望ましい。
その例として、(S)−1−メチル−2−エトキシエ
トキシ基(一般式(I)中、k=1,i=1,j=0,m=2,Y=
CH3の置換基),(S)−1−メチル−2−ブトキシエ
トキシ基(一般式(I)中、k=1,i=1,j=0,m=4,Y=
CH3の置換基)等が挙げられる。しかし、例えば、不斉
アルキル基Rとして、(S)−2−メチルブチル基を用
いた場合、この基の惹き起こす自発分極は(+),らせ
んは右巻なので、他方の不斉置換基として(S)−1−
メチル−2−エトキシエトキシ基を用いた場合には自発
分極は打ち消し合ってしまう。この場合には、自発分極
が(+),らせんは左巻である置換基、例えば、(S)
−2−メチル−2−ブトキシエトキシ基(一般式(I)
中、k=1,i=0,j=1,m=4,Y=CH3の置換基)を用いる
ことが望ましい。
本発明化合物は、例えば以下の経路で合成される。
等一ステップ RO−Ts+HO−Ph−COMe→RO−Ph−COMe →RO−Ph−COOH (III) (式中、Rは光学活性アルコキシアルキル基を表わ
し、Tsはp−トルエンスルホン酸残基を表わし、Phは1,
4−フェニレン基を表わす。) 即ち、先ず、p−ヒドロキシアセトフェノンを水素化
ナトリウムの存在下、光学活性アルコール(例えば、
(R)−1−メチル−2−エトキシエタノール)のp−
トルエンスルホン酸エステルと反応させ、ついで、次亜
臭素酸ナトリウム水溶液で酸化処理して、光学活性パラ
置換安息香酸を得る。
等二ステップ RO−Ph−COOH+SOCl2→RO−Ph−COCl RO−Ph−COCl+HO−Ph−Ph(X)−CO−R→ RO−Ph−COO−Ph−Ph(X)−CO−R (IV) (式中、R,Ph,X及びRは前記と同じ。) ステップ1で得られた光学活性パラ置換安息香酸を塩
化チオニルで処理して、酸塩化物とした後これをピリジ
ン等の塩基の存在下、ケトン基をもつ光学活性フェノー
ルと反応させ、目的物を得る。
以下に実施例及び参考例を挙げて本発明を更に詳細に
説明するが、本発明はこれら実施例、参考例により何等
制約を受けるものではない。
〔実施例〕
参考例1.(S)(+)−4−{3−ヒドロキシ−4−
(2−メチルブチロイル)フェニル}フェノールの合成 (1) 3−ベンジルオキシヨードベンゼンの合成 60%水素化ナトリウム(油性)20g(0.5モル)をN,N
−ジメチルホルムアミド(DMF)300mlに懸濁させ、これ
にm−ヨードフェノール100g(0.454モル)のDMF溶液を
滴下し、70±5℃で30分撹拌反応させた。次いで塩化ベ
ンジル57.4g(0.454モル)を滴下し、100±5℃で2時
間反応させた。反応液に水1を注入した後、酢酸エチ
ルで抽出し、有機相を分取、水洗し、無水MgSO4で乾燥
した。乾燥剤を別し、溶媒留去し、結晶化した残渣を
エタノールより再結晶して3−ベンジルオキシヨードベ
ンゼン119.7gを白色結晶として得た。収率:85%。m.p.5
1.0〜53.0℃。
IR(KBr)cm-1:1240。
(2)4−(3−ベンジルオキシフェニル)アニソール
の合成 (1)で得た3−ベンジルオキシヨードベンゼン119g
(0.384モル)及びp−ヨードアニソール89.9g(0.384
モル)を60±5℃に加熱し、これに銅粉末210gを加えて
200〜210℃で10時間反応させた。反応混合物にトルエン
500mlを注入し、不純物を別し溶媒留去して得た粗結
晶をカラム分離〔充填剤:ワコーゲル〕C−200(和光
純薬工業(株)製);溶離液:n−ヘキサン/酢酸エチル
=20/1〕して4−(3−ベンジルオキシフェニル)アニ
ソール64.8gを白色結晶として得た。収率:58%。m.p.7
8.5〜81.0℃。
IR(KBr)cm-1:2850,1240。
(3)4−(3−ヒドロキシフェニル)アニソールの合
成 (2)で得た4−(3−ベンジルオキシフェニル)ア
ニソール29.0g(0.1モル)を酢酸エチル−テトラヒドロ
フラン混液300mlに溶解し、ラネーニッケル2g触媒下接
触還元(水素初圧:55Kg/cm2;反応温度:100±10℃)し、
触媒を別し、溶媒留去して粗結晶を得た。次いで粗結
晶をカラム分離(充填剤:ワコーゲルC−200;溶離液:n
−ヘキサン/酢酸エチル=10/1)し、4−(3−ヒドロ
キシフェニル)アニソール15.1gを白色結晶として得
た。収率:76%。mp.p.76.5〜78.0℃。
IR(KBr)cm-1:3400,2950,2840,1600。
(4)S(+)−4−{3−(2−メチルブチロイルオ
キシ)フェニル}アニソールの合成 S(+)−(2−メチル)酢酸40g(0.39モル)及び
塩化チオニル70gを徐々に加温し、50〜60℃で2時間反
応させた。反応後濃縮し、残渣を常圧蒸留してbp.116〜
118℃留分のS(+)−塩化(2−メチル)ブチロイル4
2gを無色油状物として得た。収率:90%。
別に(3)で得た4−(3−ヒドロキシフェニル)ア
ニソール15g(75ミリモル)をピリジン40mlに溶解し、
これに上記のS(+)−塩化(2−メチル)ブチロイル
9.1g(75ミリモル)を20〜30℃で適下し、同温度で2時
間撹拌反応させた。反応後希塩酸水溶液を注入して、中
和し、酢酸エチル抽出した。有機層を分取し、水洗し、
無水MgSO4で乾燥した。乾燥剤を別後溶媒留去し、残
渣の淡黄色油状物をカラム分離(充填剤:ワコーゲルC
−200;容離液:n−ヘキサン/酢酸エチル=5/1)して、
S(+)−4−{3−(2−メチルブチロイルオキシ)
フェニル}アニソール20.5gを微黄色油状物として得
た。収率:96%。▲[α]25 D▼:+12.0゜(c=2,CHCl
3)。
IR(Neat)cm-1:2930,1745,1605。
(5)S(+)−4−{3−ヒドロキシ−4−(2−メ
チルブチロイル)フェニル}アニソールの合成 ニトロベンゼン15mlに塩化アルミニウム5.7gを加えて
70℃に加温し、これに上記(4)で得たS(+)−4−
{3−(2−メチルブチロイルオキシ)フェニル}アニ
ソール10g(35ミリモル)を適下した。次いで115〜125
℃で3時間反応させた。反応液を希塩酸水溶液中に注入
後酢酸エチル抽出した。不溶物を別後分液して有機層
を分取し、水洗し、無水Na2SO4で乾燥した。乾燥剤を
別し、溶媒留去して得た褐色油状物をカラム分離(充填
剤:ワコーゲルC−200;溶離液:n−ヘキサン/酢酸エチ
ル=10/1)してS(+)−4−{3−ヒドロキシ−4−
(2−メチルブチロイル)フェニル}アニソール3.7gを
微黄色粘稠油状物として得た。収率:37%。▲[α]25 D
▼:+19.5゜(c=2,CHCl3)。
IR(Neat)cm-1:3400,2920,1605。
元素分析値(C18H20O3) 論理値:C%,76.03;H%,7.09。
実測値:C%,75.85;H%,7.13。
(6)S(+)−4−{3−ヒドロキシ−4−(2−メ
チルブチロイル)フェニル}フェノールの合成 (5)で得たS(+)−4−{3−ヒドロキシ−4−
(2−メチルブチロイル)フェニル}アニソール8g(10
ミリモル)及び塩化アルミニウム1.7gをトルエン30ml
中、撹拌下3時間還流反応させた。反応液を希塩酸水溶
液中に注入し、酢酸エチル抽出した。有機層を分取し、
水洗後無水Na2SO4で乾燥した。乾燥剤を別し溶媒留去
して得られた褐色油状物をカラム分離(充填剤:ワコー
ゲルC−200;溶離液:n−ヘキサン/アセトン=10/1)し
てS(+)−4−{3−ヒドロキシ−4−(2−メチル
ブチロイル)フェニル}フェノール1.7gを淡黄色粘稠油
状物として得た。収率:63%。▲[α]25 D▼:+18.5゜
(c=2,CHCl3)。
IR(Neat)cm-1:3350,2960,1610。
理論値:C%,75.53;H%,6.71。
実測値:C%,75.50;H%,6.81。
参考例2.S(+)−4−{4−(2−メチルブチロイ
ル)フェニル}フェノールの合成 (1)4−フェニルアニソールの合成 4−ヒドロキシビフェニル330g(1.94モル)と水酸化
ナトリウム350gを水6に溶解し、55〜60℃でジメチル
硫酸476g(3.77モル)を滴下し、更に70℃で30分撹拌し
た。冷却後、析出晶を取し、得られた粗晶をエタノー
ルより再結晶して4−フェニルアニソール182gを白色粉
末晶として得た。収率:52%。mp.80.5〜83.0℃。
1HNMR δppm(CDCl3):3.80(3H,s,CH3O−),6.83〜
7.56(9H,m,芳香環水素)。
IR(KBr)cm-1:2950,2850,1610,1580。
(2)S(+)−4−{4−(2−メチルブチロイル)
フェニル}アニソールの合成 (1)で得た4−フェニルアニソール26.0g(0.14モ
ル)及び塩化アルミニウム26.3gを二硫化炭素150ml中に
加え、これに撹拌還流下参考例1の(4)で得たS
(+)−塩化(2−メチル)ブチロイル20.4g(0.17モ
ル)を滴下し、更に1時間撹拌還流反応させた。反応液
を濃縮後希塩酸水溶液250mlを注入し、クロロホルム抽
出した。有機層を分取し、水洗、乾燥した後溶媒留去
し、得られた赤褐色半融状晶をn−ヘキサン−酢酸エチ
ルより再結晶してS(+)−4−{4−(2−メチルブ
チロイル)フェニル}アニソール 12.4gを白色結晶と
して得た。収率:33%。mp.119〜120℃。▲[α]
25 D▼:+23.1゜(c=2,CHCl3)。
IR(KBr)cm-1:2940,1670,1600。
(3)S(+)−4−{4−(2−メチルブチロイル)
フェニル}フェノールの合成 (2)で得たS(+)−4−{4−(2−メチルブチ
ロイル)フェニル}アニソール12.0g(45ミリモル)及
び塩化アルミニウム6.6gをトルエン120ml中に加え、8
時間撹拌還流反応させた。次いで反応液を希塩酸水溶液
中に注入し、酢酸エチル抽出した。有機層を分取し、水
洗、乾燥した後溶媒留去して得た赤褐色油状物をカラム
分離(充填剤:ワコーゲルC−200;溶離液:n−ヘキサン
/酢酸エチル=10/1→5/1)し、更にn−ヘキサン−酢
酸エチルより再結晶してS(+)−4−{4−(2−メ
チルブチロイル)フェニル}フェノール7.6gを白色結晶
として得た。
収率:66%。mp.95.5〜98.5℃。▲[α]25 D▼:+20.7
゜(c=2,CHCl3)。
IR(KBr)cm-1:3320,2960,2940,2870,1660,1590。
実施例1.(S,S)−4−(1−メチル−2−ブチロキ
シ)エトキシ安息香酸4−{3−ヒドロキシ−4−(2
−メチルブチロイル)フェニル}フェニルの合成 (1) R(−)−p−トルエンスルホン酸 2−ヒド
ロキシプロピル(一般式(I)に於て、m=4,i=0,j=
0,k=1,l=1,Y=CH3,Q=COO,X=OH,R=1−メチルプロ
ピル基の化合物)の合成 R(−)−1,2−プロパンジオール78.2g(1.03モル)
をピリジン530mlに溶解し、15℃以下で塩化p−トルエ
ンスルホニル167gを投入し、同温度で4時間撹拌した。
反応液を減圧濃縮後塩化メチレン及び水を注入し、撹
拌、静置して塩化メチレン層を分取し、水洗した後乾燥
した。次いで溶媒留去して得られた異色油状物をカラム
分離(充填剤:ワコーゲルC−200;溶離液:塩化メチレ
ン)してR(−)−p−トルエンスルホン酸 2−ヒド
ロキシプロピル117gを微黄色粘稠油状物として得た。収
率:58%。▲[α]25 D▼:−4.7゜(Neat)。
(2) R(−)−1−n−ブトキシ−2−プロパノー
ルの合成。
金属ナトリウム8.1gをn−ブタノール350mlに加温溶
解させ、上記(1)で得たR(−)−p−トルエンスル
ホン酸 2−ヒドロキシプロピル70g(0.3モル)を70℃
で滴下し、90±5℃で1時間撹拌した。反応液に水を注
入し、静置、分液して有機層を得た。有機層を水洗、乾
燥、濃縮して得た油状物を減圧蒸溜し、bp.168〜169℃/
760mmHg留分のR(−)−1−n−ブトキシ−2−プロ
パノール23.0gを無色油状物として得た。
収率:58%。GC含量:94.6% ▲[α]25 D▼:−0.7゜(Neat)。
IR(Neat)cm-1:3420,2970,2940,2880。
(3) R(−)−p−トルエンスルホン酸 2−(1
−n−ブトキシ)プロピルの合成 (2)で得たR(−)−1−n−ブトキシ−2−プロ
パノール10g(76ミリモル)をピリジン60mlに溶解し15
℃以下で塩化p−トルエンスルホニル14.5g(76ミリモ
ル)を投入し、室温で4時間撹拌した。反応後、希塩酸
300ml注入し、塩化メチレン抽出した。有機層を分取
し、水洗、乾燥後溶媒留去し、残渣をカラム分離(充填
剤:ワコーゲルC−200;溶離液:塩化メチレン)してR
(−)−p−トルエンスルホン酸 2−(1−n−ブト
キシ)プロピル16.2gを微黄色粘稠油状物として得た。
収率:75%。▲[α]25 D▼:−5.0゜(Neat)。
IR(Neat)cm-1:2960,2940,2870,1600。
(4)S(−)−4−{2−(1−n−ブトキシ)プロ
ピルオキシ}アセトフェノンの合成 水素化ナトリウム2.3gとテトラヒドロフラン20mlの懸
濁液に室温でp−ヒドロキシアセトフェノン7.2g(52.4
ミリモル)のDMF溶液30mlを滴下し、50〜60℃で30分撹
拌した。次いで上記(3)で得たR(−)−p−トルエ
ンスルホン酸 2−(1−n−ブトキシ)プロピル15.0
g(52.4ミリモル)のDMF溶液20mlを滴下し、80℃で4時
間反応させた。反応後水300mlを注入し、塩化メチレン
抽出した。有機層を分取し、水洗、乾燥後濃縮してS
(−)−4−{2−(1−n−ブトキシ)プロピルオキ
シ}アセトフェノン13.0gを黄色油状物として得た。収
率:99%。▲[α]25 D▼:−8.0゜(C=2,CHCl3)。
IR(Neat)cm-1:2960,2930,2860,1680,1600。
(5)S(−)−4−{2−(1−n−ブトキシ)プロ
ピルオキシ}安息香酸の合成 上記(4)で得たS(−)−4−{2−(1−n−ブ
トキシ)プロピルオキシ}アセトフェノン13.0g(52ミ
リモル)を1,4−ジオキサン50mlに溶解し、20〜25℃で
水酸化ナトリウム(34.3g)水溶液と臭素(31.2g)より
調製した次亜臭素酸ナトリウム水溶液180mlを滴下し、
次いで40〜50℃で2時間撹拌を行った。冷却後、重亜硫
酸ナトリウムを加えて処理した後、塩酸酸性とし、クロ
ロホルム抽出した。有機層を分取、水洗、乾燥した後濃
縮してS(−)−4−{2−(1−n−ブトキシ)プロ
ピルオキシ}安息香酸10.2gを微黄色油状物として得
た。収率:78%。▲[α]25 D▼:−8.0゜(C=2,CHC
l3)。
IR(Neat)cm-1:3050,2960,2920,2860,2660,2550,1710,
1600。
(6) (S,S)−4−(1−メチル−2−ブチロキ
シ)エトキシ安息香酸4−{3−ヒドロキシ−4−(2
−メチルブチロイル)フェニル}フェニルの合成 上記(5)で得たS(−)−4−{2−(1−n−ブ
トキシ)プロピルオキシ}安息香酸2.5g(10ミリモル)
を塩化メチレン中に仕込み、室温で塩化チオニル2.7gを
滴下し、1時間撹拌還流させた。反応液を濃縮乾固した
後、塩化メチレンに溶解させ、これを参考例1で得たS
(+)−4−{3−ヒドロキシ−4−(2−メチルブチ
ロイル)フェニル}フェノール2.7g(10ミリモル)のピ
リジン30ml溶液中に注入し、50〜60℃で8時間反応させ
た。冷却後、塩酸酸性とし、塩化メチレン抽出した。有
機層を分取し、水洗、乾燥、濃縮し、残渣をカラム分離
(充填剤:ワコーゲルC−200;溶離液:n−ヘキサン/酢
酸エチル=20/1)(2回)して、(S,S)−4−(1−
メチル−2−ブチロキシ)メトキシ安息香酸 4−{3
−ヒドロキシ−4−(2−メチルブチロイル)フェニ
ル}フェニル2.4gを無色粘稠油状物として得た。収率:4
8%。
IR(Neat)cm-1:3050,2950,2920,2860,1730,1630,160
0。
元素分析値(C31H36O6) 理論値:C%,73.79;H%,7.19。
実測値:C%,73.94;H%,7.10。
実施例2.(S,S)−4−(1−メチル)−2−ブチロキ
シ)エトキシ安息香酸4−{4−(2−メチルブチロイ
ル)フェニル}フェニル(一般式(I)に於て、m=4,
i=1,j=0,k=1,l=1,Y=CH3,Q=COO,X=H,R=1−メチ
ルプロピル基の化合物)の合成 実施例1の(5)で得たS(−)−4−{2−(1−
n−ブトキシ)プロピルオキシ}安息香酸3.4g(13.8ミ
リモル)及び参考例2で得たS(+)−4−{4−(2
−メチルブチロイル)フェニル}フェニル3.5g(13.8ミ
リモル)を用いて実施例1の(6)と同様にして反応及
び後処理を行い、カラム分離した後エタノールより再結
晶して(S,S)−4−(1−メチル−2−ブチロキシ)
エトキシ安息香酸4−{4−(2−メチルブチロイル)
フェニル}フェニル2.5gを白色結晶として得た。収率:3
7%。▲[α]25 D▼(C=2,CHCl3)。
IR(Neat)cm-1:2950,2920,2860,1730,1675,1600。
元素分析値(C31H36O5) 理論値:C%,76.20;H%,7.43。
実測値:C%,76.33;H%,7.51。
この化合物の融点は38℃であり、49℃までスメクティ
ックA相を示す。また、降温時49℃から5.5℃まてスメ
クティックA相を示し、5.5℃からカイラルスメクティ
ックC相を示した。この化合物を2μmの試験用セル
(ITOを蒸着したガラス板にポリイミドをスピンコート
し一方向にラビングしたものをガラスビーズのスペーサ
を介して2μmの間隔で張り合わせたセル)に封入して
±10Vの矩形波を印加したところ、3.0℃で明瞭な応答を
示した。
実施例3.(S,S)−4−(1−メチル−2−ヘキシロキ
シ)エトキト安息香酸4−{3−ヒドロキシ−4−(2
−メチルブチロイル)フェニル}フェニル(一般式
(I)に於て、m=6,i=1,j=0,k=1,l=1,Y=CH3,Q=
COO,X=OH,R=1−メチルプロピル基の化合物)の合成 (1)R(−)−1−n−ヘキシルオキシ−2−プロパ
ノールの合成 実施例1の(1)で得たR(−)−p−トルエンスル
ホン酸 2−ヒドロキシプロピル70g(0.3モル)及びn
−ヘキサノールを用いて実施例1の(2)と同様にして
反応及び後処理を行ない、bp.142〜143℃/104mmHg留分
のR(−)−1−n−ヘキシルオキシ−2−プロパノー
ル35.6gを無色油状物として得た。収率:74%。GC含量:9
8.0%。
▲[α]25 D▼:−1.0゜(Neat)。
IR(Neat)cm-1:3420,2960,2940,2870。
(2)R(−)−p−トルエンスルホン酸2−(1−n
−ヘキシルオキシ)プロピルの合成 上記(1)で得たR(−)−1−n−ヘキシルオキシ
−2−プロパノール15.0g(92.5モリモル)を用いて実
施例1の(3)と同様にして反応及び後処理を行い、R
(−)−p−トルエンスルホン酸 2−(1−n−ヘキ
シルオキシ)プロピル23.2gを微黄色粘稠油状物として
得た。収率:80%。
▲[α]25 D▼:−6.1゜(Neat)。
IR(Neat)cm-1:2960,2940,2860,1600。
(3)S(−)−4−{2−(1−n−ヘキシルオキ
シ)プロピルオキシ}アセトフェノンの合成 上記(2)で得たR(−)−p−トルエンスルホン酸
2−(1−n−ヘキシルオキシ)プロピル15.0g(47.4
ミリモル)を用いて実施例1の(4)と同様にして反応
及び後処理を行ない、S(−)−4−{2−(1−n−
ヘキシルオキシ)プロピルオキシ}アセトフェノン12.6
gを微黄色油状物として得た。
収率:95%。▲[α]25 D▼:−9.1゜(c=2,CHC
l3)。
IR(Neat)cm-1:2960,2930,2860,1680,1600。
(4)S(−)−4−{2−(1−n−ヘキシルオキ
シ)プロピルオキシ}安息香酸の合成 上記(3)で得たS(−)−4−{2−(1−n−ヘ
キシルオキシ)プロピルオキシ}アセトフェノン12.0g
(43ミリモル)を用いて実施例1の(5)と同様にして
反応及び後処理を行い、S(−)−4−{2−(1−n
−ヘキシルオキシ)プロピルオキシ}安息香酸10.8gを
微黄色油状物として得た。
収率:89%。▲[α]25 D▼:−8.7゜(c=2.1,CHC
l3)。
IR(Neat)cm-1:3060,2930,2850,2660,2550,1710,160
0。
(5)(S,S)−4−(1−メチル−2−ヘキシロキ
シ)エトキシ安息香酸 4−{3−ヒドロキシ−4−
(2−メチルブチロイル)フェニル}フェニルの合成 実施例3の(4)で得たS(−)−4−{2−(1−
n−ヘキシルオキシ)プロピルオキシ}安息香酸2.8g
(10ミリモル)及び参考例1で得た(S)(+)−4−
{3−ヒドロキシ−4−(2−メチルブチロイル)フェ
ニル}フェノール2.7g(10ミリモル)を用いて実施例1
の(6)と同様にして反応及び後処理を行い、(S,S)
−4−(1−メチル−2−ヘキシロキシ)エトキシ安息
香酸 4−{3−ヒドロキシ−4−(2−メチルブチロ
イル)フェニル}フェニル1.1gを無色粘稠油状物として
得た。収率:21%。
IR(Neat)cm-1:3050,2950,2920,2860,1730,1630,160
0。
元素分析値(C33H40O6) 理論値:C%,74.41;H%,7.57。
実測値:C%,74.32;H%,7.79。
実施例4.(S,S)−4−(1−メチル−2−ヘキシロキ
シ)エトキシ安息香酸 4−{4−(2−メチルブチロ
イル)フェニル}フェニル(一般式(I)に於て、m=
6,i=1,j=0,k=1,l=1,Y=CH3,Q=COO,X=H,R=1−メ
チルプロピル基の化合物)の合成 実施例3の(4)で得たS(−)−4−{2−(1−
n−ヘキシルオキシ)プロピルオキシ}安息香酸3.9g
(14ミリモル)及び参考例2で得たS(+)−4−{4
−(2−メチルブチロイル)フェニル}フェニル3.5g
(14ミリモル)を用いて実施例1の(6)と同様にして
反応及び後処理を行ない、カラム分離した後エタノール
より再結晶して(S,S)−4−(1−メチル−2−ヘキ
シロキシ)エトキシ安息香酸 4−{4−(2−メチル
ブチロイル)フェニル}フェニル3.1gを白色結晶として
得た。
収率:43%。mp.34.0〜37.5℃。
IR(Neat)cm-1:2950,2910,2850,1730,1675,1600。
元素分析値(C33H40O5) 理論値:C%,76.71;H%,7.80。
実測値:C%,76.74;H%,7.71。
この化合物は、49〜50℃の範囲でスメクティックA相
を示し、49℃以下の温度で末同定のスメクティック相を
示した。
実施例 5. 実施例1〜4で得られた化合物をメルク社のスメクテ
ィックC液晶組成物ZLI3234Bに各々10%添加し、液晶温
度を測定した。またこれら組成物を2μmの試験用セル
(ITOを蒸着したガラス板にポリイミドをスピンコート
し一方向にラビングしたものをガラスビーズのスペーサ
を介して2μmの間隔で張り合わせたセル)に封入して
特性を測定した。その結果を表1に示す。尚、表1には
比較の為、既存の同種光学活性化合物(S)−4−(4
−ノニルオキシフェニル)安息香酸 3−ヒドロキシ−
4−(2−メチルブチロイル)フェニル を用いた場合の結果も併せて示した。表中、応答時間τ
は±10Vの矩形波印加時に透過率が0〜90%変化するに
要した時間とし、ピッチはカイラルネマティック相(N
相)でのらせんピッチを示した。ピッチ以外の特性は
30℃での値である。
また、表中、ScはカイラルスメクチックC相、SA
はスメクチックA相、Nはカイラルネマティック相、
Iは等方性液体相を夫々示し、●はその相の存在を示
す。また、一はその相が存在しないことを示している。
表1より明らかな如く本発明の化合物は、比較例に示
す不斉炭素を一個しか含まない化合物に比べ、自発分
極、らせんピッチが大きく、また高速に応答することが
分かる。
〔発明の作用、効果〕 一般式(I)で示される本発明化合物は、化学的に安
定な分子構造を有する光学活性化合物であり、他の液晶
性化合物と混合することにより大きな自発分極を示し高
速動作する強誘電性液晶組成物を与える。また、分子内
に複数の不斉炭素を持つため、各々の不斉中心の惹き起
こすらせんの向きが異なる場合には、該強誘電性液晶組
成物においてらせんピッチの長いものが得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09K 19/46 C09K 19/46 (72)発明者 浦野 文良 埼玉県川越市大字的場1633番地 和光純 薬工業株式会社東京研究本部内 (72)発明者 根岸 孝明 埼玉県川越市大字的場1633番地 和光純 薬工業株式会社東京研究本部内 (56)参考文献 特開 昭63−254182(JP,A) 特開 平1−238557(JP,A) 特開 平3−204835(JP,A) 国際公開88/7518(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 69/76 C07C 69/92 C07C 69/94 C09K 19/12 C09K 19/20 C09K 19/46 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(I): (式中、Rは炭素数20以下の不斉アルキル基、Qは−CO
    O−,−OCO−,または単結合、Xは水素原子,水酸基又
    はハロゲン原子、Yは炭素数5以下のアルキル基,炭素
    数5以下のアルコキシ基,CF3基又はハロゲン原子を表わ
    し、kおよびlは0または1、mは1以上20以下の整
    数、iおよびjは0以上3以下の整数である。またC
    は不斉炭素原子を表わす。)で示される光学活性化合
    物。
  2. 【請求項2】請求項(1)に記載の光学活性化合物を1
    成分以上含有することを特徴とするカイラルスメクチッ
    ク液晶組成物。
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