JP2819038B2 - Optically active compound, intermediate thereof, liquid crystal composition and liquid crystal display device - Google Patents

Optically active compound, intermediate thereof, liquid crystal composition and liquid crystal display device

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JP2819038B2
JP2819038B2 JP1338065A JP33806589A JP2819038B2 JP 2819038 B2 JP2819038 B2 JP 2819038B2 JP 1338065 A JP1338065 A JP 1338065A JP 33806589 A JP33806589 A JP 33806589A JP 2819038 B2 JP2819038 B2 JP 2819038B2
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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、新規な光学活性化合物、その中間体、液晶
組成物及び液晶表示素子に係わり、特に応答性、メモリ
ー性に優れた強誘電性液晶表示用材料に関するものであ
る。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a novel optically active compound, an intermediate thereof, a liquid crystal composition and a liquid crystal display element, and particularly to a ferroelectric substance having excellent responsiveness and excellent memory properties. The present invention relates to a liquid crystal display material.

〔従来技術〕(Prior art)

液晶表示素子は、そのすぐれた特徴(低電圧作動、低
消費電力、薄型表示が可能、明るい場所でも使用でき目
が疲れない。)によって、現在広く用いられている。し
かしながら、最も一般的であるTN型表示方式では、CRT
などの発光型表示方式と比較すると応答が極めて遅く、
かつ印加電場を切った場合の表示の記憶(メモリー効
果)が得られないため、高速応答の必要な光シャッタ
ー、プリンターヘッド、時分割駆動の必要なテレビなど
を動画面などへの応用には多くの制約があり、適した表
示方式とは言えなかった。
Liquid crystal display devices are currently widely used due to their excellent features (low voltage operation, low power consumption, thin display, use in bright places, and no eyestrain). However, the most common TN type display method is CRT
Response is extremely slow compared to light-emitting display methods such as
Also, since the display memory (memory effect) cannot be obtained when the applied electric field is turned off, optical shutters that require high-speed response, printer heads, and televisions that require time-sharing drive are often used for moving images. Therefore, it was not a suitable display method.

最近、メイヤーらにより強誘電性液晶を用いる表示方
式が報告され、これによるとTN型液晶の100〜1000倍と
いう高速応答とメモリー効果が得られるため、次世代の
液晶表示素子として期待され、現在盛んに研究、開発が
進められている。
Recently, Meyer et al. Reported a display method using a ferroelectric liquid crystal.According to this method, a high-speed response and memory effect of 100 to 1000 times that of a TN type liquid crystal can be obtained. Research and development are being actively pursued.

強誘電性液晶は液晶相としては、チルト系のキラルス
メクチック相に属するものであるが、実用的には、その
中で最も低粘性であるキラルスメクチックC(以下Sc
と省略する。)相が最も望ましい。
The ferroelectric liquid crystal belongs to a tilt type chiral smectic phase as a liquid crystal phase, but practically, chiral smectic C (hereinafter referred to as Sc *) having the lowest viscosity among them .
Is abbreviated. ) Phase is most desirable.

Sc相を示す液晶化合物は、既に数多く合成され、検
討されているが、強誘電性表示素子として用いるための
以下の条件として、(イ)室温を含む広い温度範囲でSc
相を示すこと、(ロ)良好な配向を得るために、Sc
相の高温側に適当な相系列を有し、かつその螺旋ピッチ
が大きいこと、(ハ)適当なチルト角を有すること、
(ニ)粘性が小さいこと、(ホ)自発分極がある程度大
きいこと、が好ましいが、これらを単独で満足するもの
は知られていない。
Many liquid crystal compounds exhibiting the Sc * phase have already been synthesized and studied. However, the following conditions for use as a ferroelectric display device require the following conditions: (a) Sc in a wide temperature range including room temperature.
* In order to show phase and (b) obtain good orientation, Sc *
Having an appropriate phase series on the high temperature side of the phase and having a large helical pitch, (c) having an appropriate tilt angle,
It is preferable that (d) the viscosity is small and (e) the spontaneous polarization is large to some extent, but none of them satisfy these requirements alone.

このため、Sc相を示す液晶化合物(以下、Sc化合
物という。)等の混合されてSc相を示す液晶組成物
(以下、Sc液晶組成物という。)として用いられる
が、いずれにせよSc相を示す液晶化合物としては粘性
の小さいことと、ある程度以上大きな自発分極を有する
ことが、特に高速応答を実現するためには必要である。
For this reason, a liquid crystal compound exhibiting the Sc * phase (hereinafter referred to as Sc * compound) or the like is mixed and used as a liquid crystal composition exhibiting the Sc * phase (hereinafter referred to as Sc * liquid crystal composition). However, it is necessary for the liquid crystal compound exhibiting the Sc * phase to have low viscosity and to have a spontaneous polarization larger than a certain level in order to realize a high-speed response.

また、キラルドーパンとして他のスクメチックC(以
下、Scという。)相を示す液晶化合物または組成物に添
加することによりSc組成物として用いることができ、
この場合には低粘度化が可能であるので、より高速応答
が可能となり一般的に用いられている。キラルドーパン
として用いる化合物は単独では必ずしもSc相を示す必
要はないが、組成物とした場合に同様の性質を示すこと
が必要である。
Further, it can be used as a Sc * composition by adding it to a liquid crystal compound or a composition exhibiting another smectic C (hereinafter referred to as Sc) phase as a chiral dopan,
In this case, since the viscosity can be reduced, a higher-speed response is possible, which is generally used. The compound used as a chiral dopan does not necessarily have to exhibit the Sc * phase by itself, but it is necessary for the composition to exhibit similar properties.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

従来のSc相を示す液晶化合物は、その粘性及び自発
分極性において不十分であり、高速応答性の液晶材料を
提供するには問題があり、その改善が望まれていた。
The conventional liquid crystal compound exhibiting the Sc * phase is insufficient in viscosity and spontaneous polarization, and has a problem in providing a liquid crystal material with high response speed, and its improvement has been desired.

本発明が解決しようとする課題は、特にSc相あるいは
Sc相を示す母体液晶にキラルドーパントとして添加す
ることにより、大きな自発分極を誘起することが可能で
ある光学活性化合物を提供し、高速応答の可能な強誘電
性液晶表示用材料の提供を可能にすることにある。
The problem to be solved by the present invention is particularly Sc phase or
By adding as a chiral dopant to the host liquid crystal showing Sc * phase, we can provide optically active compounds that can induce large spontaneous polarization and provide ferroelectric liquid crystal display materials that can respond at high speed. It is to make.

大きな自発分極を誘起するためには、強い双極子モー
メントを有する基が、液晶分子の中心骨格(コア)及び
不斉炭素になるべく近接していることが必要であること
は知られているが、強い双極子モーメントを有する基と
してはカルボニル基が一般的に用いられているが、さら
に強いものとしてシアノ基をあげることができる。しか
し、このシアノ基を不斉炭素に直結させた化合物として
はわずかに が知られているに過ぎず、シアノ基がコアに直結したよ
うな化合物は知られていなかった。
It is known that in order to induce large spontaneous polarization, a group having a strong dipole moment needs to be as close as possible to the central skeleton (core) and asymmetric carbon of the liquid crystal molecule. A carbonyl group is generally used as a group having a strong dipole moment, but a cyano group can be cited as a stronger group. However, as a compound in which this cyano group is directly bonded to an asymmetric carbon, Is only known, and a compound in which a cyano group is directly connected to the core has not been known.

〔課題を解決するための手段〕 本発明は、上記課題を解決するために、次の一般式
(I)で表わされる光学活性化合物を提供するものであ
る。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an optically active compound represented by the following general formula (I) in order to solve the above problems.

この一般式(I)中、R1は炭素原子数1〜18のアルキ
ル基又はアルコキシル基を表わし、分岐によって不斉炭
素が存在する場合には光学的に活性であっても、あるい
はラセミ体であってもよいが、好ましくは炭素原子数4
〜12のアルキル基又はアルコキシル基を表わし、より好
ましくは直鎖状のアルコキシル基を表わす。R2は炭素原
子数1〜18のアルキル基を表わすが、より好ましくは炭
素原子数1〜8の直鎖アルキルを表わす。
In the general formula (I), R 1 represents an alkyl group or an alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms, and when asymmetric carbon is present due to branching, it may be optically active or racemic. But preferably 4 carbon atoms
And represents an alkyl group or an alkoxyl group, more preferably a linear alkoxyl group. R 2 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, more preferably a straight-chain alkyl having 1 to 8 carbon atoms.

mは0(ゼロ)または1を表わすが、m=0の場合に
は液晶性が悪くなり組成物の転移温度を低下させる傾向
にあるため、m=1であることが好ましい。
m represents 0 (zero) or 1, and when m = 0, m = 1 is preferable because liquid crystallinity is deteriorated and the transition temperature of the composition tends to be lowered.

はそれぞれ独立的に (トランス−1,4−シクロヘキシレン基)、 を表わすが、 好ましくは を表わし、特に好ましくは を表わす。Xは弗素または塩素原子を表わすが、好まし
くは弗素原子を表わす。Zは−COO−、−OCO−、−CH2O
−、−OCH2−、−CH2CH2−、−C≡C−または単結合を
表わすが、単結合を表わすことが好ましい。YはCOOま
たはCH2Oを表わすが、COO好ましい。Cは(R)また
は(S)配置の不斉炭素原子を表わす。
Are each independently (Trans-1,4-cyclohexylene group), , Preferably And particularly preferably Represents X represents a fluorine or chlorine atom, preferably a fluorine atom. Z is -COO -, - OCO -, - CH 2 O
—, —OCH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —C≡C— or a single bond, preferably a single bond. Y represents COO or CH 2 O, preferably COO. C * represents an asymmetric carbon atom in the (R) or (S) configuration.

前記一般式(I)において、YがCOOであり、 であり、mが1であり、Zが単結合であり、 であり、R1が炭素原子数4〜12のアルキル基又はアルコ
キシル基であり、且つR2が炭素原子数1〜8のアルキル
基であることが好ましい。特に、R2がn−C6H13である
ことが好ましく、更に、このときR1がn−C8H17Oである
ことがより好ましい。
In the general formula (I), Y is COO; Wherein m is 1, Z is a single bond, It is preferred that R 1 is an alkyl group or an alkoxyl group having 4 to 12 carbon atoms, and R 2 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. In particular, R 2 is preferably nC 6 H 13 , and at this time, R 1 is more preferably nC 8 H 17 O.

本発明はまたこれらの一般式(I)に属する新規化合
物を用いた液晶組成物を提供するものである。
The present invention also provides a liquid crystal composition using these novel compounds belonging to the general formula (I).

本発明にいうところの液晶組成物は、前記一般式
(I)の化合物の少なくとも1種を構成成分として含有
するものであり、この液晶組成物は強誘電性キラルスメ
クチック相を示すことが好ましい。特に強誘電性液晶表
示用としては、主成分であるSc相を示す母体液晶中に前
記一般式(I)の化合物の少なくとも1種をキラルドー
パントの一部または全部として添加してなるSc液晶組
成物が適している。
The liquid crystal composition according to the present invention contains at least one of the compounds of the above general formula (I) as a constituent, and the liquid crystal composition preferably exhibits a ferroelectric chiral smectic phase. In particular, for use in ferroelectric liquid crystal display, a Sc * liquid crystal obtained by adding at least one kind of the compound of the general formula (I) as a part or all of a chiral dopant to a base liquid crystal showing a Sc phase as a main component. Compositions are suitable.

また、ネマチック液晶に少量添加することにより、TN
液晶としていわゆるリバースドメインの防止に、あるい
はSTN液晶としての用途等に利用できる。
Also, by adding a small amount to nematic liquid crystal, TN
It can be used for preventing so-called reverse domain as a liquid crystal, or for use as an STN liquid crystal.

上記一般式(I)のシアノ基を有する光学活性化合物
を製造するには、下記一般式(I′)で表わされる光学
活性化合物を中間体として用いることができる。
In order to produce the optically active compound having a cyano group of the above general formula (I), an optically active compound represented by the following general formula (I ′) can be used as an intermediate.

(式中、R2、Cは一般式(I)のものと同じものを表
わし、R3は−OH又は−OCH3を表わす。)YがCOOを表わ
す場合には、次の上記一般式(I′)に属する化合物で
ある一般式(II)で表わされる化合物と一般式(V)で
表わされる酸塩化物とをピリジン等の塩基存在下反応さ
せることにより容易に製造できる。あるいは、上記一般
式(I′)に属する化合物である一般式(II)で表わさ
れる化合物と一般式(VI)で表わされるカルボン酸とを
ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)等の縮合剤存
在下反応させることによっても製造することができる。
YがCH2Oを表わす場合には上記一般式(I′)に属する
化合物である一般式(II)で表わされる化合物と一般式
(VII)で表わされる臭化物とを塩基または4弗化ほう
酸銀等の銀塩存在下反応させること等により製造するこ
とができる。
(In the formula, R 2 and C * represent the same as those in the general formula (I), and R 3 represents —OH or —OCH 3. ) When Y represents COO, the following general formula It can be easily produced by reacting a compound represented by the general formula (II), which is a compound belonging to (I '), with an acid chloride represented by the general formula (V) in the presence of a base such as pyridine. Alternatively, a compound represented by the general formula (II), which is a compound belonging to the general formula (I '), is reacted with a carboxylic acid represented by the general formula (VI) in the presence of a condensing agent such as dicyclohexylcarbodiimide (DCC). Can also be manufactured.
When Y represents CH 2 O, a compound represented by the general formula (II), which is a compound belonging to the general formula (I ′), and a bromide represented by the general formula (VII) are treated with a base or silver tetrafluoroborate. The reaction can be carried out in the presence of a silver salt such as

(式中、R1、R2、m X、Y、Z、Cは一般式(I)のものと同じものを表
わす。) ここで、上記一般式(I′)に属する化合物である一
般式(II)のシアノ基を有する光学活性なフェノール誘
導体も新規な化合物であり、本発明はこの一般式
(I′)に属する一般式(II)の化合物をも提供する。
(Where R 1 , R 2 , m X, Y, Z and C * represent the same as those of the general formula (I). Here, the optically active phenol derivative having a cyano group of the general formula (II) which is a compound belonging to the general formula (I ′) is also a novel compound, and the present invention belongs to the general formula (I ′). Also provided are compounds of general formula (II).

一般式(II)の化合物は以下のようにして製造でき
る。
The compound of the general formula (II) can be produced as follows.

一般式(III)で表わされる光学活性な化合物のトシ
ルオキシ基を水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤により
還元脱離させて、上記一般式(I′)に属する化合物で
ある一般式(IV)で表わされる光学活性な化合物とし、
次いで、塩化アルミニウム、ジメチルスルフィド、エタ
ンチオール等を用いて、メチル基を脱離することにより
一般式(II)で表わされる化合物を得ることができる。
The tosyloxy group of the optically active compound represented by the general formula (III) is reduced and eliminated with a reducing agent such as sodium borohydride to give a compound represented by the general formula (IV), which is a compound belonging to the general formula (I '). Optically active compound
Next, the compound represented by the general formula (II) can be obtained by removing the methyl group using aluminum chloride, dimethyl sulfide, ethanethiol or the like.

ここで、上記一般式(I′)に属する化合物である一
般式(IV)のシアノ基を有する光学活性なフェノール誘
導体も新規な化合物であり、本発明はこの一般式
(I′)に属する一般式(IV)の化合物をも提供する。
Here, the optically active phenol derivative having a cyano group of the general formula (IV), which is a compound belonging to the general formula (I ′), is also a novel compound, and the present invention relates to a compound belonging to the general formula (I ′). Also provided is a compound of formula (IV).

(上記式中、R2は一般式(I)のものと同じものを表わ
す。) 一方、一般式(III)で表わされる化合物は4−メト
キシエタンニトリルを強塩基存在下に、一般式(VIII)
で表わされる光学活性エポキシドと反応させた後、各ジ
アステレオマーをカラムクロマトグラフィー等通常の分
離手段により分離し、さらにピリジン等の塩基存在下、
塩基P−トルエンスルホニルにより、水酸基をトシル化
することにより得ることができる。
(In the above formula, R 2 is the same as that of the general formula (I).) On the other hand, the compound represented by the general formula (III) is prepared by converting 4-methoxyethanenitrile into a compound of the general formula (VIII) in the presence of a strong base. )
After reacting with an optically active epoxide represented by, each diastereomer is separated by ordinary separation means such as column chromatography, and further in the presence of a base such as pyridine,
It can be obtained by tosylating a hydroxyl group with a base P-toluenesulfonyl.

上式中、R2,Cは一般式(II)のものと同じ意味を有
し、C**はCとは独立に(R)または(S)配置の
不斉炭素を表わす。
In the above formula, R 2 , C * has the same meaning as in general formula (II), and C ** independently of C * represents an asymmetric carbon in the (R) or (S) configuration.

上記のようにして本発明の一般式(I)の光学活性化
合物が得られるが、これらに属する個々の具体的な化合
物及び上記一般式(II)に属する個々の具体的中間物
は、融点、相転移温度、赤外線吸収スペクトル(IR)、
核磁気共鳴スペクトル(NMR)、質量分析(MS)等の手
段により確認することができる。
As described above, the optically active compounds of the general formula (I) of the present invention can be obtained. The specific compounds belonging to these and the specific intermediates belonging to the general formula (II) have melting points, Phase transition temperature, infrared absorption spectrum (IR),
It can be confirmed by means such as nuclear magnetic resonance spectrum (NMR) and mass spectrometry (MS).

また、一般式(V)または(VI)の化合物はほとんど
既に知られており、通常の合成化学的手法により得るこ
とができる。また、一般式(VIII)の化合物は一般式
(V)の化合物を還元したのち臭素化することにより得
ることができる。
The compounds of the general formula (V) or (VI) are almost already known, and can be obtained by ordinary synthetic chemistry techniques. The compound of the general formula (VIII) can be obtained by reducing the compound of the general formula (V) and then brominating the compound.

斯くして得られた一般式(I)の化合物の例を第1表
に掲げる。
Examples of the compound of the general formula (I) thus obtained are shown in Table 1.

一般式(I)の化合物の優れた特徴の1つとしては、
自発分極(Ps)が十分に大きいことを挙げることができ
る。
One of the outstanding features of the compounds of general formula (I) is that
It can be mentioned that the spontaneous polarization (Ps) is sufficiently large.

例えば後述の実施例に示された化合物をSc相を示す母
体液晶に10%添加したSc組成物では、25℃におけるPs
値は5.3nC/cm2と大きいものである。これは、液晶にお
ける不斉源としても最も普通に用いられる(S)−2−
メチルブタノール由来のSc化合物、例えば(S)−2
−メチルブチルp−デシルオキシベンジリデンアミノベ
ンゾエート(DOBAMBC)などが単独でも4nC/cm2程度であ
るのと比較すると非常に大きいことがわかる。これは、
一般式(I)の化合物における不斉中心が、液晶分子の
中央骨格部分(コア)及び強い双極子モーメントを有す
るシアノ基を直結していることによると考えられ、この
ため非キラルの化合物または組成物に2〜3%程度以上
添加すれば、高速応答に十分な程度の自発分極を誘起す
ることが可能となる。
For example, in a Sc * composition in which a compound shown in an example described later is added to a matrix liquid crystal exhibiting a Sc phase by 10%, Ps at 25 ° C.
The value is as large as 5.3 nC / cm 2 . This is most commonly used as a source of asymmetry in liquid crystals (S) -2-
Sc * compound derived from methyl butanol, for example, (S) -2
It can be seen that -methylbutyl p-decyloxybenzylideneaminobenzoate (DOBAMBC) or the like alone is much larger than that of about 4 nC / cm 2 . this is,
It is considered that the asymmetric center in the compound of the general formula (I) is directly connected to the central skeleton part (core) of the liquid crystal molecule and a cyano group having a strong dipole moment. If about 2 to 3% or more is added to the substance, spontaneous polarization sufficient for high-speed response can be induced.

本発明の一般式(I)の化合物は単独で用いるより
も、液晶組成物に添加することにより好適に用いられ
る。その場合には、一般式(I)の光学活性化合物の少
なくとも1種と必要に応じて他の光学活性化合物とから
なるキラルドーパントを、これ以外の液晶化合物または
液晶組成物に加えてなるものであって、特に強誘電性液
晶表示素子として用いる場合には、主成分としてのSc相
を示すキラルでない液晶化合物あるいは液晶組成物に加
えてなる組成物が望ましい。一般式(I)光学活性化合
物は充分大きな自発分極を誘起し得るものであるのでSc
液晶中に2〜3%以上添加すれば、組成物にある程度の
自発分極を誘起し、高速応答が可能となる。一般式
(I)の化合物は単独でもかなり高温までSc相を示す
ので、この化合物を添加することによりSc相の温度範
囲を狭くすることもない。
The compound of the general formula (I) of the present invention is preferably used by being added to a liquid crystal composition, rather than being used alone. In that case, a chiral dopant comprising at least one optically active compound of the general formula (I) and, if necessary, another optically active compound is added to another liquid crystal compound or liquid crystal composition. In particular, when used as a ferroelectric liquid crystal display device, it is desirable to use a non-chiral liquid crystal compound showing a Sc phase as a main component or a composition in addition to a liquid crystal composition. Since the optically active compound of the general formula (I) can induce a sufficiently large spontaneous polarization, Sc
When added to the liquid crystal in an amount of 2 to 3% or more, a certain degree of spontaneous polarization is induced in the composition, and a high-speed response becomes possible. Since the compound of the general formula (I) alone shows the Sc * phase up to a considerably high temperature, addition of this compound does not narrow the temperature range of the Sc * phase.

また、ネマチック液晶に少量添加することにより、TN
液晶としていわめるリバースドメインの防止、あるいは
STN液晶としての用途等に用いることもできる。
Also, by adding a small amount to nematic liquid crystal, TN
Prevention of reverse domain that can be said as liquid crystal, or
It can also be used for applications such as STN liquid crystal.

本発明の一般式(I)で示される光学活性基を有する
化合物をドーピングするSc液晶組成物として用いるべき
Sc化合物としては、例えば、下記一般式(A)で表わさ
れるようなフェニルベンゾエート系化合物や一般式
(B)で表わされるピリミジン系化合物をあげることが
できる。
The compound having an optically active group represented by the general formula (I) of the present invention should be used as a Sc liquid crystal composition for doping.
Examples of the Sc compound include a phenylbenzoate-based compound represented by the following general formula (A) and a pyrimidine-based compound represented by the general formula (B).

(式中、Ra及びRbは直鎖または分岐のアルキル基、アル
コキシル基、アルコキシカルボニル基、アルカノイルオ
キシ基、またはアルコキシカルボニルオキシ基を表わ
し、同一であっても異なっていても良い。) (式中、Ra、Rbは前記一般式Aと同じ意味を表わす。)
また、一般式(A)、(B)を含め、一般式(C)で表
わされる化合物も同様の目的に使用することができる。
(In the formula, R a and R b represent a linear or branched alkyl group, alkoxyl group, alkoxycarbonyl group, alkanoyloxy group, or alkoxycarbonyloxy group, and may be the same or different.) (In the formula, R a and R b represent the same meaning as in the general formula A.)
Further, the compounds represented by the general formula (C), including the general formulas (A) and (B), can be used for the same purpose.

(式中、Ra、Rbは前記一般式Aと同じ意味を表わし、 (1,4−シクロヘキシレン基)、 あるいは、これらのハロゲン置換体を表わし、同一であ
っても異なっていてもよい。Zaは−COO−、−OCO−、−
CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2−、−C≡C−、または単
結合を表わす。) また、Sc相の温度範囲を高温域に拡大する目的には、
一般式(D)で表わされる3環型化合物を用いることが
できる。
(Wherein, R a and R b have the same meanings as in the general formula A, (1,4-cyclohexylene group), Alternatively, these halogen-substituted compounds may be the same or different. Z a is -COO -, - OCO -, -
CH 2 O—, —OCH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —C≡C—, or a single bond. In order to expand the temperature range of the Sc phase to a high temperature range,
A tricyclic compound represented by the general formula (D) can be used.

(式中、Ra、Rbは前記一般式Aと同様であり、 は前記一般式(C)の と同様であって同一であっても異なっていても良く、
Za,Zbは前記一般式(C)のZaと同様であって、同一で
あっても異なっていてもよい。)これらの化合物は混合
してSc液晶組成物として用いるのが効果的であるが組成
物としてSc相を示せばよいのであって、個々の化合物に
ついては、必ずしもSc相を示す必要はない。
(Wherein, R a and R b are the same as those in the general formula A, Is of the general formula (C) And may be the same or different,
Z a, Z b is a same as Z a of the the general formula (C), and may be the same or different. It is effective to mix these compounds to use as a Sc liquid crystal composition, but it is only necessary to show the Sc phase as the composition, and it is not necessary for each compound to show the Sc phase.

こうして得られたSc液晶組成物に本発明の一般式
(I)で示される化合物、及び必要とあれば、他の光学
活性化合物をキラルドーパントとして加えることによ
り、容易に室温を含む広い温度範囲でSc相を示すよう
な液晶組成物を得ることができる。
By adding the compound represented by the general formula (I) of the present invention and, if necessary, another optically active compound as a chiral dopant to the Sc liquid crystal composition thus obtained, the compound can be easily applied over a wide temperature range including room temperature. A liquid crystal composition exhibiting the Sc * phase can be obtained.

本発明の一般式(I)の光学活性化合物を他の上記Sc
化合物あるいはSc液晶組成物にドーピングして得られた
液晶組成物は2枚の透明ガラス電極間に1〜20μm程度
の薄膜として封入することにより、表示用セルとして使
用できる。これにより実質的に本発明の液晶表示素子を
得ることができる。良好なコントラストを得るために
は、均一に配向したモノドメインとする必要がある。こ
のために多くの方法が試みられているが、良好な配向性
を示すためには液晶材料としては、N相、およびSc
相における螺旋ピッチを大きくすることが必要である。
螺旋ピッチを大きくするには、互いにねじれの向きが逆
のキラル化合物を適量混合すればよいわけであるが、本
発明の一般式(I)の化合物が誘起する螺旋のピッチは
特にN相の温度範囲では短くないのでその調整も容易
である。
The optically active compound of the general formula (I) of the present invention can be combined with other Sc
The liquid crystal composition obtained by doping the compound or the Sc liquid crystal composition can be used as a display cell by sealing it as a thin film of about 1 to 20 μm between two transparent glass electrodes. Thereby, the liquid crystal display device of the present invention can be substantially obtained. In order to obtain good contrast, it is necessary to form monodomains that are uniformly oriented. Many methods have been attempted for this purpose, but in order to exhibit good alignment, the liquid crystal material must be composed of N * phase and Sc *.
It is necessary to increase the helical pitch in the phase.
To increase the helical pitch, it is sufficient to mix an appropriate amount of chiral compounds having opposite twist directions. The helical pitch induced by the compound of the general formula (I) of the present invention is particularly high in the N * phase. The adjustment is easy because it is not short in the temperature range.

〔実施例〕〔Example〕

以下に実施例をあげて、本発明を具体的に説明する
が、勿論、本発明の主旨、及び適用範囲はこれらの実施
例により制限される物ではない。
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but of course, the gist and scope of the present invention are not limited by these Examples.

なお、化合物の構造は核磁気共鳴スペクトル(NM
R)、及び赤外吸収スペクトル(IR)、質量スペクトル
(MS)により確認した。相転移温度の測定は温度調節ス
テージ備えた偏光顕微鏡、及び、示差走査熱量計(DS
C)を併用して行った、IRにおける(KBr)は錠剤成形に
よる測定を、(neat)は液膜による測定を、(Nujol)
は、流動パラフィン中の懸濁状態での測定を各々表わ
す。NMRにおける(CDCL3)(CCl4)は溶媒を、sは1重
線、dは2重線、tは3重線、qは4重線を、mは多重
線を、broadは幅広い吸収を表わし、Jはカップリング
定数を表わす。MSにおけるM+は親ピークを表わし、
( )内の数値はそのピークの相対強度を表わす。ま
た、温度は℃を表わす。組成物中における%はすべて重
量%を表わす。
The structure of the compound was determined by nuclear magnetic resonance spectrum (NM
R), infrared absorption spectrum (IR), and mass spectrum (MS). The phase transition temperature was measured using a polarizing microscope equipped with a temperature control stage and a differential scanning calorimeter (DS).
(KBr) is measured by tablet molding, (neat) is measured by liquid film, (Nujol)
Represents the measurement in suspension in liquid paraffin, respectively. In NMR, (CDCL 3 ) (CCl 4 ) is a solvent, s is a singlet, d is a doublet, t is a triplet, q is a quadruple, m is a multiplet, and broad is a broad absorption. And J represents a coupling constant. M + in MS represents the parent peak;
The numerical value in parentheses indicates the relative intensity of the peak. The temperature represents ° C. All percentages in the compositions represent percent by weight.

参考例1 (2S,4R)および(2R,4R)−4−ヒドロキシ−2−(4
−メトキシフェニル)デカンニトリルの合成 4−メトキシフェニルアセトニトリル750mgのテトラ
ヒドロフラン(THF)10ml溶液に、−78℃でブチルリチ
ウム(n−BuLi)の1.55Mヘキサン溶液3.3mlを加え、1
時間撹拌した後、(2R)−1,2−エポキシオクタン651mg
のTHF5ml溶液を加え、−10℃まで昇温した。飽和塩化ア
ンモニウム水溶液を加え、エーテル抽出後、カラムクロ
マトグラフィー(Kieselgel 60,ヘキサン/酢酸エチル
=4/1)で(2S,4R)および(2R,4R)−4−ヒドロキシ
−2−(4−メトキシフェニル)デカンニトリルの約1:
1混合物926mg(収率70%)を得た。さらに中圧カラムク
ロマトグラフィーにより、この2生成物を分離した。
Reference Example 1 (2S, 4R) and (2R, 4R) -4-hydroxy-2- (4
Synthesis of -methoxyphenyl) decanenitrile To a solution of 750 mg of 4-methoxyphenylacetonitrile in 10 ml of tetrahydrofuran (THF) at −78 ° C. was added 3.3 ml of a 1.55 M hexane solution of butyllithium (n-BuLi), and 1
After stirring for an hour, (2R) -1,2-epoxyoctane 651 mg
Was added, and the temperature was raised to -10 ° C. A saturated aqueous ammonium chloride solution was added, and the mixture was extracted with ether, and then subjected to column chromatography (Kieselgel 60, hexane / ethyl acetate = 4/1) to give (2S, 4R) and (2R, 4R) -4-hydroxy-2- (4-methoxy). Phenyl) decanenitrile about 1:
926 mg (70% yield) of one mixture was obtained. The two products were further separated by medium pressure column chromatography.

以下に同定データを示す。 The identification data is shown below.

(2R,4R)−4−ヒドロキシ−2−(4−メトキシフェ
ニル)デカンニトリル 油状物質 Rf 0.29(ヘキサン/酢酸エチル=3/1) ▲〔α〕20 D▼−29.5゜(c=2.61,MeOH) IR(neat)3450,2240,1610,1510,1250,1175,1030,825,6
25cm-1 1 H NMR(CDCl3)δ 0.88(t,J=7.0Hz,3H),1.22〜1.54
(m,10H),1.65(broad s,1H),1.80(ddd,J=13.9,10.
5,4.4Hz,1H),1.98(ddd,J=13.9,11.5,2.4Hz,1H),3.3
9(m,1H),3.81(s,3H),4.01(dd,J=11.5,4.4Hz,1
H),6.90(d,J=8.7Hz,2H),7.27(d,J=8.7Hz,2H) MS m/z:275(M+,3.0),159(100) 元素分析:C17H25NO2として 計算値:C,74.14;H,9.15;N,5.09% 実測値:C,73.84;H,9.02;N,4.81% (2R,4R)−4−ヒドロキシ−2−(4−メトキシフェ
ニル)デカンニトリル 油状物質 Rf 0.24(ヘキサン/酢酸エチル=3/1) ▲〔α〕20 D▼−20.8゜(c=2.06,MeOH) IR(neat)3450,2240,1610,1510,1250,1030,825,625cm
-1 1 H NMR(CDCl3)δ 0.86(t,J=6.8Hz,3H),1.18〜1.48
(m,10H),1.50(broad s,1H),1.96(ddd,J=13.8,9.
9,3.2Hz,1H),2.08(ddd,J=13.8,9.7,5.3Hz,1H),3.39
(m,1H),3.81(s,3H),4.01(dd,J=9.9,5.3Hz,1H),
6.90(d,J=8.7Hz,2H),7.26(d,J=8.7Hz,2H) MS m/z:275(M+,4.0),159(100) 元素分析:C17H25NO2として 計算値:C,74.14;H,9.15;N,5.09% 実測値:C,73.80;H,9.24;N,4.92% 参考例2 (2S,4R)−4−トシルオキシ−2−(4−メトキシフ
ェニル)デカンニトリルの合成 (2S,4R)−4−ヒドロキシ−2−(4−メトキシフ
ェニル)デカンニトリル559mg(2.0mmol)のピリジン5m
l溶液に、氷冷下で塩化トシル774mg4.1mmol)のピリジ
ン3ml溶液および、ジメチルアミノピリジン(DMAP)24m
g(0.2mmol)を加え、室温で3日間撹拌した。反応溶液
を希塩酸でpH7とし、エーテル抽出(150ml)後、希塩酸
および飽和食塩水で洗い濃縮した。残渣をカラムクロマ
トグラフィー(Kieselgel 60,ヘキサン:酢酸エチル=
4:1)で分離精製し(2S,4R)−4−トシルオキシ−2−
(4−メトキシフェニル)デカンニトリル550mg(収率6
3%)を得た。
(2R, 4R) -4-hydroxy-2- (4-methoxyphenyl) decanenitrile Oil Rf 0.29 (hexane / ethyl acetate = 3/1) ▲ [α] 20 D ▼ -29.5 ゜ (c = 2.61, MeOH) ) IR (neat) 3450,2240,1610,1510,1250,1175,1030,825,6
25cm -1 1 H NMR (CDCl 3 ) δ 0.88 (t, J = 7.0Hz, 3H), 1.22~1.54
(M, 10H), 1.65 (broad s, 1H), 1.80 (ddd, J = 13.9, 10.
5,4.4Hz, 1H), 1.98 (ddd, J = 13.9,11.5,2.4Hz, 1H), 3.3
9 (m, 1H), 3.81 (s, 3H), 4.01 (dd, J = 11.5,4.4Hz, 1
H), 6.90 (d, J = 8.7Hz, 2H), 7.27 (d, J = 8.7Hz, 2H) MS m / z: 275 (M +, 3.0), 159 (100) Elementary analysis: C 17 H 25 As NO 2 Calculated: C, 74.14; H, 9.15; N, 5.09% Found: C, 73.84; H, 9.02; N, 4.81% (2R, 4R) -4-hydroxy-2- (4-methoxyphenyl) ) decane nitrile oil Rf 0.24 (hexane / ethyl acetate = 3/1) ▲ [α] 20 D ▼ -20.8 DEG (c = 2.06, MeOH) IR (neat) 3450,2240,1610,1510,1250,1030, 825,625cm
-1 1 H NMR (CDCl 3) δ 0.86 (t, J = 6.8Hz, 3H), 1.18~1.48
(M, 10H), 1.50 (broad s, 1H), 1.96 (ddd, J = 13.8, 9.
9,3.2Hz, 1H), 2.08 (ddd, J = 13.8,9.7,5.3Hz, 1H), 3.39
(M, 1H), 3.81 (s, 3H), 4.01 (dd, J = 9.9,5.3Hz, 1H),
6.90 (d, J = 8.7Hz, 2H), 7.26 (d, J = 8.7Hz, 2H) MS m / z: 275 (M +, 4.0), 159 (100) Elementary analysis: as C 17 H 25 NO 2 Calculated: C, 74.14; H, 9.15; N, 5.09% Found: C, 73.80; H, 9.24; N, 4.92% Reference Example 2 (2S, 4R) -4-tosyloxy-2- (4-methoxyphenyl) ) Synthesis of decannitrile (2S, 4R) -4-hydroxy-2- (4-methoxyphenyl) decanenitrile 559 mg (2.0 mmol) of pyridine 5m
1 ml of a solution of 774 mg 4.1 mmol of tosyl chloride under ice cooling in 3 ml of pyridine and 24 ml of dimethylaminopyridine (DMAP)
g (0.2 mmol) was added and the mixture was stirred at room temperature for 3 days. The reaction solution was adjusted to pH 7 with dilute hydrochloric acid, extracted with ether (150 ml), washed with dilute hydrochloric acid and saturated saline, and concentrated. The residue was subjected to column chromatography (Kieselgel 60, hexane: ethyl acetate =
4: 1) and purified (2S, 4R) -4-tosyloxy-2-
550 mg of (4-methoxyphenyl) decanenitrile (yield 6
3%).

以下に同定データを示す。 The identification data is shown below.

油状物質 ▲〔α〕20 D▼+14゜(c=1.1,MeOH) IR(neat)2940,2860,2240,1650,1600,1510,1460,1360,
1250,1170,1130,895cm-1 1 H NMR(CDCl3)δ 0.85(t,J=7.0Hz,3H),1.19(m,8
H),1.64(m,2H),2.07(m,2H),2.46(s,3H),3.70
(m,1H),3.80(s,3H),4.72(m,1H),6.88(d,J=8.7H
z,2H),7.18(d,J=8.7Hz,2H),7.37(d,J=8.3Hz,2
H),7.85(d,J=8.3Hz,2H). MS m/z:429(M+,0.8),258(56.2),257(100). 元素分析:C24H31NO4Sとして 計算値:C,67.10;H,7.27;N,3.26;S,7.46 実測値:C,67.17;H,7.43;N,3.14;S,7.52 参考例3 (2R,4R)−4−トシルオキシ−2−(4−メトキシフ
ェニル)デカンニトリルの合成 参考例2と同様にして、(2R,4R)−4−ヒドロキシ
−2−(4−メトキシフェニル)デカンニトリル730mg
(2.65mmol)より(2R,4R)−4−トシルオキシ−2−
(4−メトキシフェニル)デカンニトリル563mg(収率5
0%)を得た。
Oil ▲ [α] 20 D ▼ + 14 ゜ (c = 1.1, MeOH) IR (neat) 2940,2860,2240,1650,1600,1510,1460,1360,
1250,1170,1130,895 cm -1 1 H NMR (CDCl 3 ) δ 0.85 (t, J = 7.0 Hz, 3H), 1.19 (m, 8
H), 1.64 (m, 2H), 2.07 (m, 2H), 2.46 (s, 3H), 3.70
(M, 1H), 3.80 (s, 3H), 4.72 (m, 1H), 6.88 (d, J = 8.7H
z, 2H), 7.18 (d, J = 8.7Hz, 2H), 7.37 (d, J = 8.3Hz, 2
H), 7.85 (d, J = 8.3 Hz, 2H). MS m / z: 429 (M + , 0.8), 258 (56.2), 257 (100). Elemental analysis: As C 24 H 31 NO 4 S Calculated: C, 67.10; H, 7.27; N, 3.26; S, 7.46 Found: C, 67.17; H, 7.43; N, 3.14; S, 7.52 Reference Example 3 Synthesis of (2R, 4R) -4-tosyloxy-2- (4-methoxyphenyl) decanenitrile 730 mg of (2R, 4R) -4-hydroxy-2- (4-methoxyphenyl) decanenitrile in the same manner as in Reference Example 2.
(2R, 4R) -4-tosyloxy-2-
563 mg of (4-methoxyphenyl) decanenitrile (yield 5
0%).

油状物質 ▲〔α〕20 D▼+5.7゜(c=1.1,CHCl3) IR(neat)2930,2870,2240,1610,1600,1360,1250,890cm
-1 1 H NMR(CDCl3)δ 0.83(t,J=7.0Hz,3H),1.05−1.22
(m,8H),1.54−1.60(m,2H),2.10(ddd,J=14.6,8.6,
4.1Hz,1H),2.36(ddd,J=14.6,7.5,6.2Hz,1H),2.46
(s,3H),3.82(s,3H),3.87(dd,J=8.6,6.2Hz,1H),
4.49(dtd,J=7.5,6.0,4.1Hz,1H),6.90(d,J=8.8Hz,2
H),7.23(d,J=8.8Hz,2H),7.35(d,J=8.3Hz,2H),7.
79(d,J=8.3Hz,2H). MS m/z:429(M+,1),258(45),257(100),231(15),
159(68). 元素分析:C24H31NO4Sとして 計算値:C,67.10;H,7.27;N,3.26;S,7.46 実測値:C,66.90;H,7.33;N,3.19;S,7.60. 実施例1(一般式(IV)の化合物の製造) (S)−2−(4−メトキシフェニル)デカンニトリル
の合成 (2S,4R)−4−トシルオキシ−2(4−メトキシフ
ェニル)デカンニトリル380mg(0.885mmol)のジメチル
スルホキシド4ml溶液に、水素化ホウナトリウム0.10g
(2.65mmol)を加え、70゜で2.5時間加熱撹拌した。反
応溶液を4N塩酸で中和し、酢酸エチル100mlで抽出、飽
和食塩水で洗い、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮
した。残渣をカラムクロマトグラフィー(Kieselgel 6
0,ヘキサン:酢酸エチル=4:1)で分離精製して、
(S)−2−(4−メトキシフェニル)デカンニトリル
と1−シアノ−2−ヘキシル−1−(4−メトキシフェ
ニル)シクロプロパンの約1:1混合物60mgを得た。
Oil ▲ [α] 20 D ▼ + 5.7 ゜ (c = 1.1, CHCl 3 ) IR (neat) 2930,2870,2240,1610,1600,1360,1250,890cm
-1 1 H NMR (CDCl 3) δ 0.83 (t, J = 7.0Hz, 3H), 1.05-1.22
(M, 8H), 1.54-1.60 (m, 2H), 2.10 (ddd, J = 14.6,8.6,
4.1Hz, 1H), 2.36 (ddd, J = 14.6, 7.5, 6.2Hz, 1H), 2.46
(S, 3H), 3.82 (s, 3H), 3.87 (dd, J = 8.6,6.2Hz, 1H),
4.49 (dtd, J = 7.5,6.0,4.1Hz, 1H), 6.90 (d, J = 8.8Hz, 2
H), 7.23 (d, J = 8.8Hz, 2H), 7.35 (d, J = 8.3Hz, 2H), 7.
79 (d, J = 8.3 Hz, 2H). MS m / z: 429 (M + , 1), 258 (45), 257 (100), 231 (15),
159 (68). Elemental analysis: As C 24 H 31 NO 4 S Calculated: C, 67.10; H, 7.27; N, 3.26; S, 7.46 Found: C, 66.90; H, 7.33; N, 3.19; S, 7.60. 1 (Production of compound of general formula (IV)) Synthesis of (S) -2- (4-methoxyphenyl) decanenitrile 0.10 g of sodium borohydride was added to a solution of 380 mg (0.885 mmol) of (2S, 4R) -4-tosyloxy-2 (4-methoxyphenyl) decanenitrile in 4 ml of dimethyl sulfoxide.
(2.65 mmol), and the mixture was heated and stirred at 70 ° for 2.5 hours. The reaction solution was neutralized with 4N hydrochloric acid, extracted with 100 ml of ethyl acetate, washed with brine, dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated. The residue was subjected to column chromatography (Kieselgel 6
0, hexane: ethyl acetate = 4: 1)
60 mg of an approximately 1: 1 mixture of (S) -2- (4-methoxyphenyl) decanenitrile and 1-cyano-2-hexyl-1- (4-methoxyphenyl) cyclopropane was obtained.

以下に同定データを示す。 The identification data is shown below.

油状物質 IR(neat)2930,2860,2130,1610,1510,1460,1300,1250,
1180,1030,830cm-1 1 H NMR(CDCl3)δ 0.87(t,J=7.1Hz,3H),0.89(t,J
=6.9Hz,3H),.117−1.94(m,27H),3.71(s,3H),3.81
(s,3H),6.86(d,J=8.9Hz,2H),6.89(d,J=8.8Hz,2
H),7.2(d,J=8.9Hz,2H),7.23(d,J=8.8Hz,2H). MS m/z:259(M+,7),257(M+,9),172(11),160(1
2),159(100),147(16),146(35). 実施例2 (一般式(II)の化合物の製造) (S)−2−(4−ヒドロキシフェニル)デカンニトリ
ルの合成) 塩化アルミニウム814mg(6.11mmol)のジメチルスル
フィド10ml溶液に、実施例1で得られた(S)−2−
(4−メトキシフェニル)デカンニトリルと1−シアノ
−2−ヘキシル−1−(4−メトキシフェニル)シクロ
プロパン約1:1混合物264mgのジメチルスルフィド10ml溶
液を加え、室温で3時間撹拌した。さらにエタンチオー
ル1mlジクロロメタン5mlの混合液を加え、一晩撹拌し
た。飽和炭酸水素ナトリウムを加えて中和し、ジクロロ
メタン250mlで抽出、飽和食塩水で洗い、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥後、濃縮した。残渣を分取用薄層クロマ
トグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=3:1)で分離
し、さらに分取用高速液体クロマトグラフィー(東ソ
ー,Silica−60,21.5mm,ID×300mm,ヘキサン:酢酸エチ
ル=100:1)で分離精製して、(S)−2−(4−ヒド
ロキシフェニル)デカンニトリル50mg(収率28%)を得
た。
Oil IR (neat) 2930,2860,2130,1610,1510,1460,1300,1250,
1180,1030,830cm -1 1 H NMR (CDCl 3 ) δ 0.87 (t, J = 7.1Hz, 3H), 0.89 (t, J
= 6.9Hz, 3H), 117-1.94 (m, 27H), 3.71 (s, 3H), 3.81
(S, 3H), 6.86 (d, J = 8.9Hz, 2H), 6.89 (d, J = 8.8Hz, 2
H), 7.2 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 7.23 (d, J = 8.8 Hz, 2H). MS m / z: 259 (M + , 7), 257 (M + , 9), 172 (11), 160 (1
2), 159 (100), 147 (16), 146 (35). Example 2 (Production of compound of general formula (II)) (S) -2- (4-Hydroxyphenyl) decanenitrile synthesis (S) -2- obtained in Example 1 was added to a solution of 814 mg (6.11 mmol) of aluminum chloride in 10 ml of dimethylsulfide.
A solution of 264 mg of a mixture of about 1: 1 (4-methoxyphenyl) decanenitrile and 1-cyano-2-hexyl-1- (4-methoxyphenyl) cyclopropane in 10 ml of dimethylsulfide was added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. Further, a mixed solution of 1 ml of ethanethiol and 5 ml of dichloromethane was added, and the mixture was stirred overnight. The mixture was neutralized by adding saturated sodium hydrogen carbonate, extracted with 250 ml of dichloromethane, washed with saturated saline, dried over anhydrous magnesium sulfate, and concentrated. The residue was separated by preparative thin-layer chromatography (hexane: ethyl acetate = 3: 1), and further separated by high performance liquid chromatography (Tosoh, Silica-60, 21.5 mm, ID × 300 mm, hexane: ethyl acetate = 100: 1) to give (S) -2- (4-hydroxyphenyl) decanenitrile (50 mg, yield 28%).

以下に同定データを示す。 The identification data is shown below.

無色結晶 融点41−42゜ ▲〔α〕20 D▼−8.6゜(c=2.5,MeOH) IR(neat)3400,2940,2870,2250,1615,1600,1560,1440,
830cm-1 1 H NMR(CDCl3)δ 2.87(t,J=6.7Hz,3H),1.20−1.36
(m,10H),1.36−1.52(m,2H),1.76−1.94(m,2H),3.
70(dd,J=8.4,6.4Hz.1H),5.60−5.78(broad s,1H),
6.83(d,J=8.5Hz,2H),7.16(d,J=8.5Hz,2H). 高分解能MS:C17H25ONとしてM+ 計算値:245.1774 実測値:245.1764 実施例3 一般式(I)の化合物の合成 実施例2で得られた光学活性な(S)−2−(4−ヒ
ドロキシフェニル)デカンニトリル37mg及び4−(4−
オクチルオキシフェニル)安息香酸クロリド59mgをジク
ロロメタン8mgに溶解し、これにピリジン0.5mlを加え、
還流下で10時間撹拌した。エーテル50mlを加え、10%塩
酸、次いで水層が中性になるまで水で洗浄し、さらに飽
和食塩水で洗浄した。無水硫酸ナトリウムで脱水後、溶
媒を溜去して粗生成物67mgを得た。シリカゲルカラムク
ロマトグラフィー(溶媒:ヘキサン/酢酸エチル混合
系)で精製して、光学活性な(S)−4−(S−オクチ
ルオキシフェニル)安息香酸4−(1−シアノデシル)
フェニル10mgを得た。さらにエタノールから再結晶して
その相転移温度を測定したところ、融点は92.5℃であ
り、110℃までSc相を、140℃までSA相を示した。
Colorless crystals, melting point 41-42 ゜ ▲ [α] 20 D ▼ -8.6 ゜ (c = 2.5, MeOH) IR (neat) 3400, 2940, 2870, 2250, 1615, 1600, 1560, 1440,
830cm -1 1 H NMR (CDCl 3 ) δ 2.87 (t, J = 6.7Hz, 3H), 1.20-1.36
(M, 10H), 1.36-1.52 (m, 2H), 1.76-1.94 (m, 2H), 3.
70 (dd, J = 8.4,6.4Hz.1H), 5.60-5.78 (broad s, 1H),
6.83 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.16 (d, J = 8.5 Hz, 2H). High resolution MS: M 17 calculated as C 17 H 25 ON M + calculated: 245.1774 Found: 245.176 Example 3 Synthesis of compound of general formula (I) Optically active (S) -2- (4) obtained in Example 2 37 mg of 4-hydroxyphenyl) decanenitrile and 4- (4-
Octyloxyphenyl) benzoic acid chloride (59 mg) was dissolved in dichloromethane (8 mg), and pyridine (0.5 ml) was added thereto.
Stirred under reflux for 10 hours. 50 ml of ether was added, and the mixture was washed with 10% hydrochloric acid, then with water until the aqueous layer became neutral, and further washed with saturated saline. After dehydration with anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off to obtain 67 mg of a crude product. Purified by silica gel column chromatography (solvent: hexane / ethyl acetate mixed system) to obtain optically active 4- (1-cyanodecyl) (S) -4- (S-octyloxyphenyl) benzoate.
10 mg of phenyl were obtained. Measurement of the phase transition temperature was further recrystallized from ethanol, melting point is 92.5 ° C., the Sc * phase to 110 ° C., showed S A phase to 140 ° C..

以下に同定データを示す。 The identification data is shown below.

NMR(CDCl3):0.86−0.92(m,6H),1.25−1.57(m,22
H),1.78−1.91(m,4H),3.78−3.84(m,1H),4.02(t,
J=6.5Hz.2H),7.01(d,J=8Hz,2H),7.26(d,J=8Hz,2
H),7.40(d,J=8Hz,2H),7.60(d,J=8Hz,2H),7.69
(d,J=8Hz,2H),8.22(d,J=8Hz,2H). IR:(Nujol):1735,1605,1290,1280,1200,1175,1080,83
0,770(cm-1) 実施例4 Sc液晶組成物及び表示素子の作成 次の組成からなるSc相を示す母体液晶を調製した。
NMR (CDCl 3): 0.86-0.92 ( m, 6H), 1.25-1.57 (m, 22
H), 1.78-1.91 (m, 4H), 3.78-3.84 (m, 1H), 4.02 (t,
J = 6.5Hz.2H), 7.01 (d, J = 8Hz, 2H), 7.26 (d, J = 8Hz, 2
H), 7.40 (d, J = 8 Hz, 2H), 7.60 (d, J = 8 Hz, 2H), 7.69
(D, J = 8 Hz, 2H), 8.22 (d, J = 8 Hz, 2H). IR: (Nujol): 1735,1605,1290,1280,1200,1175,1080,83
0,770 (cm -1 ) Example 4 Preparation of Sc * Liquid Crystal Composition and Display Element A base liquid crystal having the following composition and exhibiting a Sc phase was prepared.

この組成物の相転移温度(℃)は次の通りである。 The phase transition temperature (° C.) of this composition is as follows.

(Nはネマチック相を表わす。) この母体液晶90%と実施例3の化合物10%からなるSc
液晶組成物を調製したところ、52℃以下でSc相、81
℃以下でSA相、86℃以下でN相を示し、その融点は明
確ではなかった。
(N represents a nematic phase.) Sc comprising 90% of the parent liquid crystal and 10% of the compound of Example 3.
* When a liquid crystal composition was prepared, it was found to be Sc * phase, 81
° C. S A phase at below 86 ° C. indicates N * phase below its melting point was not clear.

この組成物を等方性液体相まで加熱し、これを厚さ2.
3μmの2枚の透明電極板(ポリイミドコーティング−
ラビングによる配向処理を施してある)からなるガラス
セル間に充填し、薄膜セルを作成し、これを室温まで徐
冷して、均一に配向したSc相のセルを得た。
The composition is heated to an isotropic liquid phase, which has a thickness of 2.
Two 3μm transparent electrode plates (polyimide coating-
(A rubbing orientation treatment was performed) to form a thin film cell, which was gradually cooled to room temperature to obtain a uniformly oriented Sc * phase cell.

このセルに電解強度VP-P/μm,50Hzの矩形波を印加し
て、その電気光学的応答を測定したところ、25℃で120
μ秒という高速応答が確認できた。この時のチルト角は
18.2℃であり、コントラストも良好であった。自発分極
は5.3nC/cm2であり、その極性はであった。
A rectangular wave having an electrolytic strength of V PP / μm, 50 Hz was applied to this cell, and its electro-optical response was measured.
A high-speed response of μs was confirmed. The tilt angle at this time is
The temperature was 18.2 ° C, and the contrast was good. The spontaneous polarization was 5.3 nC / cm 2 and its polarity was

次に、上記母体液晶95%及び実施例3の化合物5%か
らなるSc組成物を調製したところ、63℃以下でSc
を、77.5度以下でSA相、84℃以下でN相を示した。同
様にして測定した25℃における光学応答は、220μ秒で
あり、このときのチルト角は22.2゜、自発分極は2.6nC/
cm2であった。コントラストは非常に良好であった。
Then, it was prepared the mother liquid crystal 95% and compounds consisting of 5% Sc * composition of Example 3, the Sc * phase at 63 ° C. or less, S A phase at 77.5 ° or less, at 84 ° C. or less N * Phase. The optical response at 25 ° C. similarly measured was 220 μs, the tilt angle at this time was 22.2 °, and the spontaneous polarization was 2.6 nC /
It was cm 2. The contrast was very good.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の一般式(I)で示される光学活性化合物は液
晶相を示し、他のSc液晶組成物、あるいはSc液晶組成
物にいわゆるキラルドーパントとして用いることによ
り、大きい自発分極を誘起することができ、高速応答を
可能にすることができる。また、本発明の一般式(I)
で示される光学活性化合物及びその中間体は、工業的に
も容易に製造でき、無色で水、光、熱等に対する化学的
安定性に優れており実用的である。
The optically active compound represented by the general formula (I) of the present invention exhibits a liquid crystal phase, and can induce a large spontaneous polarization by being used as a so-called chiral dopant in another Sc * liquid crystal composition or a Sc liquid crystal composition. And a high-speed response can be made possible. In addition, the general formula (I) of the present invention
The optically active compound represented by and the intermediate thereof can be easily produced industrially, are colorless, have excellent chemical stability against water, light, heat and the like, and are practical.

さらに、本発明におけるキラルスメクチック液晶化合
物又は組成物からなる液晶材料では約120μ秒という高
速応答を実現することも可能であり、表示用光スイッチ
ング素子として極めて有用である。
Further, the liquid crystal material comprising a chiral smectic liquid crystal compound or composition according to the present invention can realize a high-speed response of about 120 μsec, and is extremely useful as an optical switching element for display.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07D 237/08 C07D 237/08 237/24 237/24 239/26 239/26 239/28 239/28 241/12 241/12 241/24 241/24 319/06 319/06 C09K 19/20 C09K 19/20 19/30 19/30 19/34 19/34 G02F 1/13 500 G02F 1/13 500 // C07M 7:00 (72)発明者 檜山 為次郎 神奈川県相模原市上鶴間4―29―3― 101 (72)発明者 楠本 哲生 神奈川県相模原市西大沼4―4―1 (72)発明者 中山 昭子 東京都町田市山崎町1380 シーアイハイ ツK―702 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) CA(STN) CAOLD(STN) REGISTRY(STN) WPIDS(STN)────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C07D 237/08 C07D 237/08 237/24 237/24 239/26 239/26 239/28 239/28 241/12 241/12 241/24 241/24 319/06 319/06 C09K 19/20 C09K 19/20 19/30 19/30 19/34 19/34 G02F 1/13 500 G02F 1/13 500 // C07M 7:00 (72 Inventor Tajiro Hiyama 4-29-3-101 Kamitsuruma, Sagamihara City, Kanagawa Prefecture 1380 CI Heights K-702 (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) CA (STN) CAOLD (STN) REGISTRY (STN) WPIDS (STN)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】シアノ基を有する下記一般式(I)で表わ
される光学活性化合物。 (式中、R1は炭素原子数1〜18のアルキル基又はアルコ
キシル基を表わし、R2は炭素原子数1〜18のアルキル基
を表わし、mは0又は1を表わし、 はそれぞれ独立に (トランス1,4−シクロヘキシレン基)、 を表わし、Xは弗素原子又は塩素原子を表わし、Zは−
COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−CH2CH2−、−
C≡C−又は単結合を表わし、YはCOO又はCH2Oを表わ
し、Cは(R)又は(S)配置の不斉炭素原子を表わ
す。)
1. An optically active compound having a cyano group and represented by the following general formula (I). (Wherein, R 1 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or an alkoxyl group, R 2 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, m represents 0 or 1, Are independently (Trans 1,4-cyclohexylene group), X represents a fluorine atom or a chlorine atom, and Z represents-
COO -, - OCO -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - CH 2 CH 2 -, -
Y represents COO or CH 2 O, and C * represents an asymmetric carbon atom in the (R) or (S) configuration. )
【請求項2】YがCOOである請求項1記載の一般式
(I)で表わされる光学活性化合物。
2. The optically active compound represented by the general formula (I) according to claim 1, wherein Y is COO.
【請求項3】請求項1又は2記載の一般式(I)で表わ
される光学活性化合物を少なくとも1種含有する液晶組
成物。
3. A liquid crystal composition comprising at least one optically active compound represented by the general formula (I) according to claim 1.
【請求項4】請求項3記載の液晶組成物を用いて構成さ
れた液晶表示素子。
4. A liquid crystal display device comprising the liquid crystal composition according to claim 3.
【請求項5】下記一般式(I′)で表わされる請求項1
又は2記載の一般式(I)の化合物の中間体である光学
活性化合物。 (式中、R2、Cは請求項1記載の一般式(I)のもの
と同じものを表わし、R3は−OH又は−OCH3を表わす。)
5. The method according to claim 1, which is represented by the following general formula (I ').
Or an optically active compound which is an intermediate of the compound of the general formula (I) according to 2. (In the formula, R 2 and C * represent the same as those in the general formula (I) according to claim 1, and R 3 represents —OH or —OCH 3. )
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