JP2857230B2 - 新規なエステル化合物、これを含む液晶組成物及び光スイッチング素子 - Google Patents
新規なエステル化合物、これを含む液晶組成物及び光スイッチング素子Info
- Publication number
- JP2857230B2 JP2857230B2 JP17258090A JP17258090A JP2857230B2 JP 2857230 B2 JP2857230 B2 JP 2857230B2 JP 17258090 A JP17258090 A JP 17258090A JP 17258090 A JP17258090 A JP 17258090A JP 2857230 B2 JP2857230 B2 JP 2857230B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- group
- acid
- compound
- ester compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、安定なサーモトロピックな液晶状態をとり
得、例えば、液晶テレビ等のディスプレイ用、光プリン
ターヘッド、光フーリエ変換素子、ライトバルブ等、液
晶やエレクトロケミクロミズムを利用するオプトエレク
トロニクス関連素子の素材として有用な液晶材料として
利用できる新規なエステル化合物並びにこの化合物を含
む液晶組成物及び光スイッチング素子に関するもであ
る。
得、例えば、液晶テレビ等のディスプレイ用、光プリン
ターヘッド、光フーリエ変換素子、ライトバルブ等、液
晶やエレクトロケミクロミズムを利用するオプトエレク
トロニクス関連素子の素材として有用な液晶材料として
利用できる新規なエステル化合物並びにこの化合物を含
む液晶組成物及び光スイッチング素子に関するもであ
る。
（従来の技術） 現在、液晶化合物が表示材料として種々の機器で応用
され、時計、電卓、小型テレビなどに実用化されてい
る。これらは、ネマチック液晶材料を主成分としたセル
を用い、TN型あるいはSTN型と呼ばれる表示方式のもの
が採用されている。この場合のセルは、液晶化合物の誘
電異方性Δεと電場Ｅとの弱い相互作用（ΔεE2/2）に
基づく作動であり、電場に対する応答速度が数msecと遅
いことが欠点としてあげられている。そのため、テレビ
に用いた場合、駆動方式として画素ごとにスイッチング
素子を配置、付加したアクティブマトリクス方式が主と
して用いられ、大画面化を図る上で障害の一つになって
いる。しかし、1975年R.B.Meyerらによって合成された
４−（４−ｎ−デシルオキシベンジリデンアミノ）ケイ
皮酸−２−メチルブチルエステル（DOBAMBC）を代表例
とする強誘電性液晶の出現と、それを用いたN.A.Clark
らの提案した新しい表示方式（Applied Phys.Lett.198
0,36,899）により、μsecオーダーの高速応答性及び電
場を切っても液晶分子の配向が変わらない特性（メモリ
ー性）を有する液晶セルが可能となった。これらの材料
を用いた表示素子を使えば、スイッチング素子などを用
いないマルチプレックス駆動による単純マトリクス方式
による液晶テレビが可能となり、アクティブマトリクス
のものに比べ、生産性やコスト、信頼性さらに大画面化
などの面でははるかに有利なものとなる。
され、時計、電卓、小型テレビなどに実用化されてい
る。これらは、ネマチック液晶材料を主成分としたセル
を用い、TN型あるいはSTN型と呼ばれる表示方式のもの
が採用されている。この場合のセルは、液晶化合物の誘
電異方性Δεと電場Ｅとの弱い相互作用（ΔεE2/2）に
基づく作動であり、電場に対する応答速度が数msecと遅
いことが欠点としてあげられている。そのため、テレビ
に用いた場合、駆動方式として画素ごとにスイッチング
素子を配置、付加したアクティブマトリクス方式が主と
して用いられ、大画面化を図る上で障害の一つになって
いる。しかし、1975年R.B.Meyerらによって合成された
４−（４−ｎ−デシルオキシベンジリデンアミノ）ケイ
皮酸−２−メチルブチルエステル（DOBAMBC）を代表例
とする強誘電性液晶の出現と、それを用いたN.A.Clark
らの提案した新しい表示方式（Applied Phys.Lett.198
0,36,899）により、μsecオーダーの高速応答性及び電
場を切っても液晶分子の配向が変わらない特性（メモリ
ー性）を有する液晶セルが可能となった。これらの材料
を用いた表示素子を使えば、スイッチング素子などを用
いないマルチプレックス駆動による単純マトリクス方式
による液晶テレビが可能となり、アクティブマトリクス
のものに比べ、生産性やコスト、信頼性さらに大画面化
などの面でははるかに有利なものとなる。
このため、現在まで多くの強誘電性液晶材料が合成さ
れ、提案されてきた。これらの強誘電性液晶材料が表示
材料として用いられるためには、いくつかの物性が要求
されるが、その中でも基本的なものとしては、室温近傍
の広い温度範囲でスメクチックＣ相を示し、大きな自発
分極を有し、化学的に安定しているという点である。し
かしながら、初期の強誘電性液晶は、自発分極が10nC/c
m2以下と小さく、また分子内にシッフ塩基を持つものが
多かったため、化学的に不安定であった。
れ、提案されてきた。これらの強誘電性液晶材料が表示
材料として用いられるためには、いくつかの物性が要求
されるが、その中でも基本的なものとしては、室温近傍
の広い温度範囲でスメクチックＣ相を示し、大きな自発
分極を有し、化学的に安定しているという点である。し
かしながら、初期の強誘電性液晶は、自発分極が10nC/c
m2以下と小さく、また分子内にシッフ塩基を持つものが
多かったため、化学的に不安定であった。
ところで、最近、化学的に安定なエステル化合物によ
る大きな自発分極の発現が報告されている。例えば、次
式、 の化合物は、78.8℃〜103.3℃の温度領域でキラルスメ
クチックＣ相の、また103.3℃〜120.8℃の温度領域でコ
レステリック相の液晶となるが、この液晶の83℃におけ
る自発分極は、89nC/cm2である（特開昭61−43号公
報）。
る大きな自発分極の発現が報告されている。例えば、次
式、 の化合物は、78.8℃〜103.3℃の温度領域でキラルスメ
クチックＣ相の、また103.3℃〜120.8℃の温度領域でコ
レステリック相の液晶となるが、この液晶の83℃におけ
る自発分極は、89nC/cm2である（特開昭61−43号公
報）。
一方、キラルスメクチックＣ相を示す温度を低くする
ために、２環の化合物が合成されている。例えば、次
式、 のビフェニル化合物は、57℃〜38℃の温度領域でスメク
チックＡ相の、また38℃〜28.5℃の温度領域でキラルス
メクチックＣ相の液晶となる（特開昭62−72652号公
報）。
ために、２環の化合物が合成されている。例えば、次
式、 のビフェニル化合物は、57℃〜38℃の温度領域でスメク
チックＡ相の、また38℃〜28.5℃の温度領域でキラルス
メクチックＣ相の液晶となる（特開昭62−72652号公
報）。
さらに、室温近傍で安定にキラルスメクチック相を示
すフェニルピリミジン系化合物が報告されている。例え
ば、次式、 の化合物は、40.7℃〜82.8℃でキラルスメクチックＣ相
の、82.8℃〜89.1℃でスメクチックＡ相の液晶となる
（特開昭61−200973号公報）。
すフェニルピリミジン系化合物が報告されている。例え
ば、次式、 の化合物は、40.7℃〜82.8℃でキラルスメクチックＣ相
の、82.8℃〜89.1℃でスメクチックＡ相の液晶となる
（特開昭61−200973号公報）。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記エステル化合物は、キラルスメク
チックＣ相の温度範囲が高いという欠点を有している。
また、上記ビフェニル化合物は、キラルスメクチックＣ
相を示す温度は室温に近いが、その温度範囲は約10℃で
十分広いとは言えない。また、上記フェニルピリミジン
系化合物は応答速度が43℃で1500μsecと遅く、自発分
極がかなり小さいと推定される。
チックＣ相の温度範囲が高いという欠点を有している。
また、上記ビフェニル化合物は、キラルスメクチックＣ
相を示す温度は室温に近いが、その温度範囲は約10℃で
十分広いとは言えない。また、上記フェニルピリミジン
系化合物は応答速度が43℃で1500μsecと遅く、自発分
極がかなり小さいと推定される。
すなわち、高速応答性を要求される表示装置などの液
晶材料には、大きな自発分極を有すること、低粘性を有
すること、あるいは室温近傍を含む広い温度範囲でキラ
ルスメクチックＣ相を示すことなどの物性が要求される
が、現在までのところこれらの物性を十分満足する材料
は未だないのが実状である。
晶材料には、大きな自発分極を有すること、低粘性を有
すること、あるいは室温近傍を含む広い温度範囲でキラ
ルスメクチックＣ相を示すことなどの物性が要求される
が、現在までのところこれらの物性を十分満足する材料
は未だないのが実状である。
これに対し、本発明者らは、既に、α位に不斉炭素を
有し、ベンゼン環に直結したケトン基を分子内に有する
化合物が光などに対して安定であり、エナンチオトロピ
ックで液晶状態を取る温度範囲が広く、特に不斉炭素に
光学活性が付与されると、その液晶はキラルスメクチッ
クＣ相を呈し、自発分極が大きく応答速度の速い強誘電
性液晶となることを見出している（国際公開番号88/075
18）。
有し、ベンゼン環に直結したケトン基を分子内に有する
化合物が光などに対して安定であり、エナンチオトロピ
ックで液晶状態を取る温度範囲が広く、特に不斉炭素に
光学活性が付与されると、その液晶はキラルスメクチッ
クＣ相を呈し、自発分極が大きく応答速度の速い強誘電
性液晶となることを見出している（国際公開番号88/075
18）。
本発明者らは前記のα位に不斉炭素を有し、ベンゼン
環に直結したケトン基を分子内に有する化合物のコア構
造について鋭意検討した結果、分子内にナフタレン骨格
を有する化合物が、化学的安定性、光安定性に優れ、自
発分極が大きく、キラルスメクチックＣ相を示す温度範
囲の広いものとなることを見出した。
環に直結したケトン基を分子内に有する化合物のコア構
造について鋭意検討した結果、分子内にナフタレン骨格
を有する化合物が、化学的安定性、光安定性に優れ、自
発分極が大きく、キラルスメクチックＣ相を示す温度範
囲の広いものとなることを見出した。
本発明は、この様な知見に基づいてなされたもので、
本発明の目的は、液晶組成物として有用な新規なエステ
ル化合物、これを含む液晶組成物を提供することにあ
る。
本発明の目的は、液晶組成物として有用な新規なエステ
ル化合物、これを含む液晶組成物を提供することにあ
る。
また、本発明はその様な新規なエステル化合物あるい
はそれを含む液晶組成物を用いて高速応答性を有する液
晶表示素子を提供しようというものである。
はそれを含む液晶組成物を用いて高速応答性を有する液
晶表示素子を提供しようというものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、下記の一般式（Ｉ）、 （式中、Ｒはアルキル基、Ａ及びＢはそれぞれ1,4−フ
ェニレン基、4,4′−ビフェニレン基または2,6−ナフチ
レン基であり、ただし、Ａ及びＢの少なくとも一方は2,
6−ナフチレン基、Ｘは−Ｏ−または単結合、Ｙは−COO
−または−OCO−、ｋ及びｌは１以上の整数で、ｋ＜ｌ
である）で表される新規なエステル化合物、このエステ
ル化合物を含有する液晶組成物、及びこのエステル化合
物の少なくとも１種を構成要素とする光スイッチング素
子からなるものである。
ェニレン基、4,4′−ビフェニレン基または2,6−ナフチ
レン基であり、ただし、Ａ及びＢの少なくとも一方は2,
6−ナフチレン基、Ｘは−Ｏ−または単結合、Ｙは−COO
−または−OCO−、ｋ及びｌは１以上の整数で、ｋ＜ｌ
である）で表される新規なエステル化合物、このエステ
ル化合物を含有する液晶組成物、及びこのエステル化合
物の少なくとも１種を構成要素とする光スイッチング素
子からなるものである。
上記式（Ｉ）中、Ｒで示されるアルキル基の炭素数及
びｌの整数には特に上限はないが、原材料の入手しやす
さなどの実用的な製造上の見地から、Ｒとしては炭素数
18までのものが、またｌの数としては16までのものが好
ましい。
びｌの整数には特に上限はないが、原材料の入手しやす
さなどの実用的な製造上の見地から、Ｒとしては炭素数
18までのものが、またｌの数としては16までのものが好
ましい。
尚、特には上記式中、−CkH2k+1が結合している炭素
を中心に光学活性が付与されると、単独あるいは他の化
合物との混合により強誘電性液晶となり、好ましいもの
となる。
を中心に光学活性が付与されると、単独あるいは他の化
合物との混合により強誘電性液晶となり、好ましいもの
となる。
上記式の代表的化合物の例と、その理化学的性質を示
すと次のとおりである。
すと次のとおりである。
４−オクチルオキシ安息香酸−６−（２−メチルオクタ
ノイル）ナフチル−（２） 1H−NMR（90MHz、CDCl3中、TMS基準、δ値）： δ 0.88 6H m δ 1.23 3H d Ｊ＝7Hz δ 1.2 〜2.0 22H m δ 3.59 1H m δ 4.07 2H t Ｊ＝7Hz δ 7.01 2H d Ｊ＝9Hz δ 7.3 〜8.1 5H m δ 8.20 2H d Ｊ＝9Hz δ 8.49 1H br.s IR（KBr、cm-1）： 2910,2840,1725,1680,1605,1265,1165,1140,1060 ４′−ノニルビフェニル−４−カルボン酸−６−（２−
メチルオクタノイル）ナフチル−（２） 1H−NMR（90MHz、CDCl3中、TMS基準、δ値）： δ 0.88 6H m δ 1.23 3H d Ｊ＝7Hz δ 1.2 〜2.0 24H m δ 2.68 2H t Ｊ＝7Hz δ 3.60 1H m δ 7.33 2H d Ｊ＝9Hz δ 7.3 〜8.1 9H m δ 8.32 2H d Ｊ＝9Hz δ 8.51 1H br.s IR（KBr、cm-1）： 2910,2840,1725,1675,1600,1460,1270,1140,1065 尚、上記一般式（Ｉ）で示した化合物中のＲのアルキ
ル基の炭素及びｌの値はその化合物が液晶状態を取り得
る温度域等の物性に影響を持つものであり、目的によっ
て適宜選定され得るものである。この化合物は単独で用
いることができることは勿論、他の液晶材料と混合して
用いることができることは言うまでもない。
ノイル）ナフチル−（２） 1H−NMR（90MHz、CDCl3中、TMS基準、δ値）： δ 0.88 6H m δ 1.23 3H d Ｊ＝7Hz δ 1.2 〜2.0 22H m δ 3.59 1H m δ 4.07 2H t Ｊ＝7Hz δ 7.01 2H d Ｊ＝9Hz δ 7.3 〜8.1 5H m δ 8.20 2H d Ｊ＝9Hz δ 8.49 1H br.s IR（KBr、cm-1）： 2910,2840,1725,1680,1605,1265,1165,1140,1060 ４′−ノニルビフェニル−４−カルボン酸−６−（２−
メチルオクタノイル）ナフチル−（２） 1H−NMR（90MHz、CDCl3中、TMS基準、δ値）： δ 0.88 6H m δ 1.23 3H d Ｊ＝7Hz δ 1.2 〜2.0 24H m δ 2.68 2H t Ｊ＝7Hz δ 3.60 1H m δ 7.33 2H d Ｊ＝9Hz δ 7.3 〜8.1 9H m δ 8.32 2H d Ｊ＝9Hz δ 8.51 1H br.s IR（KBr、cm-1）： 2910,2840,1725,1675,1600,1460,1270,1140,1065 尚、上記一般式（Ｉ）で示した化合物中のＲのアルキ
ル基の炭素及びｌの値はその化合物が液晶状態を取り得
る温度域等の物性に影響を持つものであり、目的によっ
て適宜選定され得るものである。この化合物は単独で用
いることができることは勿論、他の液晶材料と混合して
用いることができることは言うまでもない。
上記一般式（Ｉ）の化合物は次のように得られる。
（式中、Ｒ、Ａ、Ｂ、Ｘ、ｋ及びｌは前記のものと同じ
ものである） すなわち、上記反応式においてカルボン酸（１）とフ
ェノール（２）、またはフェノール（３）とカルボン酸
（４）をエステル化することにより一般式（Ｉ）の化合
物を得ることができる。この反応は、例えば、ジシクロ
ヘキシルカルボジイミドのような脱水縮合剤を用いて行
なうことができる。また式（１）または（４）のカルボ
ン酸を、例えば、ハロゲン化チオニルを用いて酸ハライ
ドに導き、その後、塩基の存在下でフェノール（２）ま
たは（３）と反応させることもできる。
ものである） すなわち、上記反応式においてカルボン酸（１）とフ
ェノール（２）、またはフェノール（３）とカルボン酸
（４）をエステル化することにより一般式（Ｉ）の化合
物を得ることができる。この反応は、例えば、ジシクロ
ヘキシルカルボジイミドのような脱水縮合剤を用いて行
なうことができる。また式（１）または（４）のカルボ
ン酸を、例えば、ハロゲン化チオニルを用いて酸ハライ
ドに導き、その後、塩基の存在下でフェノール（２）ま
たは（３）と反応させることもできる。
ここで用いたカルボン酸（１）は、次のようにして得
ることができる。
ることができる。
（式中、Ｒ及びＡは前記のものと同じものである）すな
わち、４−ヒドロキシ安息香酸、４′−ヒドロキシビフ
ェニル−４−カルボン酸または６−ヒドロキシ−２−ナ
フトエ酸をアルキル化することにより得られる。また、
Ａが1,4−フェニレン基のものは市販されているのでこ
れを用いることもできる。
わち、４−ヒドロキシ安息香酸、４′−ヒドロキシビフ
ェニル−４−カルボン酸または６−ヒドロキシ−２−ナ
フトエ酸をアルキル化することにより得られる。また、
Ａが1,4−フェニレン基のものは市販されているのでこ
れを用いることもできる。
（式中、Ｒ及びＡは前記のものと同じものである） すなわち、ベンゼン、ビフェニルまたはナフタレン
を、フリーデル・クラフツ反応でアシル化した後、還元
することによりアルキル化し、これをアセチル化した
後、ハロホルム反応を用いて酸化することにより得られ
る。またＡが1,4−フェニレン基のものは市販されてお
り、これを用いることができる。また、Ａが4,4′−ビ
フェニレン基のものは、市販の４′−アルキル−４−シ
アノビフェニルをアルカリ条件下で加水分解することに
より容易に得ることができる。
を、フリーデル・クラフツ反応でアシル化した後、還元
することによりアルキル化し、これをアセチル化した
後、ハロホルム反応を用いて酸化することにより得られ
る。またＡが1,4−フェニレン基のものは市販されてお
り、これを用いることができる。また、Ａが4,4′−ビ
フェニレン基のものは、市販の４′−アルキル−４−シ
アノビフェニルをアルカリ条件下で加水分解することに
より容易に得ることができる。
また、ここで用いた上記フェノール（２）は次のよう
にして得ることができる。
にして得ることができる。
（式中、Ｂ、ｋ、ｌは前記のものと同じ、Proは水酸基
に対する保護基、Ｚはハロゲン原子、アルコキシ基、ア
ルキルチオ基または２置換アミノ基である） すなわち、例えば、４−ブロモフェノール、４−（４
−ブロモフェニル）フェノールまたは６−ブロモ−２−
ナフトールのフェノール性水酸基を、例えば、エトキシ
エチル基のような保護基で保護した後、金属マグネシウ
ムと反応させて、グニャール試薬とし、これを２−アル
キルアルカン酸誘導体（５）と反応させ、その後、脱保
護を行うことにより得られる。
に対する保護基、Ｚはハロゲン原子、アルコキシ基、ア
ルキルチオ基または２置換アミノ基である） すなわち、例えば、４−ブロモフェノール、４−（４
−ブロモフェニル）フェノールまたは６−ブロモ−２−
ナフトールのフェノール性水酸基を、例えば、エトキシ
エチル基のような保護基で保護した後、金属マグネシウ
ムと反応させて、グニャール試薬とし、これを２−アル
キルアルカン酸誘導体（５）と反応させ、その後、脱保
護を行うことにより得られる。
また、上記２−アルキルアルカン酸誘導体（５）とし
ては、２−アルキルアルカン酸ハライド、２−アルキル
アルカン酸エステル、２−アルキルアルカン酸チオエス
テル、２−アルキルアルカン酸アミドを用いることがで
きるが、これら２−アルキルアルカン酸誘導体（５）は
次のようにして得ることができる。
ては、２−アルキルアルカン酸ハライド、２−アルキル
アルカン酸エステル、２−アルキルアルカン酸チオエス
テル、２−アルキルアルカン酸アミドを用いることがで
きるが、これら２−アルキルアルカン酸誘導体（５）は
次のようにして得ることができる。
（式中、Halはハロゲン原子、Ｚ′はアルコキシ基、ア
ルキルチオ基または２置換アミノ基である） すなわち、まず、２−アルキル−１−アルカノールを
酸化剤で酸化して、２−アルキルアルカン酸とする。酸
化剤としては光学活性化合物の合成においてはラセミ化
が起こずに酸化できるものを選定するが、例えば、希硫
酸酸性条件下、過マンガン酸カリウムで酸化するのが最
も簡便で望ましい。次いで、Ｚがハロゲン原子の場合、
得られた２−アルキルアルカン酸を、無機ハロゲン化
物、例えば塩化チオニル、五塩化リン、三塩化ホスホリ
ル等と反応させて酸ハロゲン化物とし、これを用いるこ
とができる。また、Ｚがアルコキシ基、アルキルチオ基
または２置換アミノ基の場合、上述のようにして得られ
た酸ハロゲン化物を、塩基の存在下、アルコール、チオ
ールまたは２級アミンと反応させることにより、対応す
るエステル、チオエステル、アミドとし、これを用いる
ことができる。
ルキルチオ基または２置換アミノ基である） すなわち、まず、２−アルキル−１−アルカノールを
酸化剤で酸化して、２−アルキルアルカン酸とする。酸
化剤としては光学活性化合物の合成においてはラセミ化
が起こずに酸化できるものを選定するが、例えば、希硫
酸酸性条件下、過マンガン酸カリウムで酸化するのが最
も簡便で望ましい。次いで、Ｚがハロゲン原子の場合、
得られた２−アルキルアルカン酸を、無機ハロゲン化
物、例えば塩化チオニル、五塩化リン、三塩化ホスホリ
ル等と反応させて酸ハロゲン化物とし、これを用いるこ
とができる。また、Ｚがアルコキシ基、アルキルチオ基
または２置換アミノ基の場合、上述のようにして得られ
た酸ハロゲン化物を、塩基の存在下、アルコール、チオ
ールまたは２級アミンと反応させることにより、対応す
るエステル、チオエステル、アミドとし、これを用いる
ことができる。
また、ここで用いたフェノール（３）は、次のように
して得ることができる。
して得ることができる。
（式中、Ｒ及びＡは前記のものと同じものである） すなわち、ヒドロキノン、4,4′−ビフェノールまた
は2,6−ジヒドロキシナフタレンをアルキル化すること
により得られる。また、Ａが1,4−フェニレン基のもの
は市販されているのでこれを用いることもできる。
は2,6−ジヒドロキシナフタレンをアルキル化すること
により得られる。また、Ａが1,4−フェニレン基のもの
は市販されているのでこれを用いることもできる。
（式中、Ｒ及びＡは前記のものと同じである） すなわち、ベンゼン、ビフェニルまたはナフタレン
を、フリーデル・クラフツ反応でアシル化した後、還元
することによりアルキル体とし、これをアセチル化後、
バイヤー・ヴィリガー反応を用いて酸化し、しかる後、
加水分解することにより得られる。また、Ａが1,4−フ
ェニレン基のものは市販されており、これを用いること
もできる。
を、フリーデル・クラフツ反応でアシル化した後、還元
することによりアルキル体とし、これをアセチル化後、
バイヤー・ヴィリガー反応を用いて酸化し、しかる後、
加水分解することにより得られる。また、Ａが1,4−フ
ェニレン基のものは市販されており、これを用いること
もできる。
また、ここで用いたカルボン酸（４）は、次のように
して得ることができる。
して得ることができる。
（式中、Ｂ、ｋ及びｌは前記のものと同じ、Proは水酸
基に対する保護基、Ｚはハロゲン原子、アルコキシ基、
アルキルチオ基または２置換アミノ基である） すなわち、例えば、４−ブロモベンジルアルコール、
４−（４−ブロモフェニル）ベンジルアルコールまたは
６−ブロモ−２−ナフチルメタノールの水酸基を、例え
ば、エトキシエチル基のような保護基で保護した後、金
属マグネシウムと反応させてグリニャール試薬とし、こ
れを２−アルキルアルカン酸誘導体（５）と反応させ、
その後脱保護基及び酸化を行うことにより得られる。
基に対する保護基、Ｚはハロゲン原子、アルコキシ基、
アルキルチオ基または２置換アミノ基である） すなわち、例えば、４−ブロモベンジルアルコール、
４−（４−ブロモフェニル）ベンジルアルコールまたは
６−ブロモ−２−ナフチルメタノールの水酸基を、例え
ば、エトキシエチル基のような保護基で保護した後、金
属マグネシウムと反応させてグリニャール試薬とし、こ
れを２−アルキルアルカン酸誘導体（５）と反応させ、
その後脱保護基及び酸化を行うことにより得られる。
ここで用いた２−アルキルアルカン酸誘導体（５）
は、フェノール（２）の合成の際に示した方法で得られ
る。
は、フェノール（２）の合成の際に示した方法で得られ
る。
同じくここで用いた４−（４−ブロモフェニル）ベン
ジルアルコールは、市販の４−ブロモフェニルの４′位
にアセチル基を導入し、次いでハロホルム反応によりカ
ルボキシル基とし、これを還元することにより得られ
る。また、６−ブロモ−２−ナフチルメタノールは、市
販の２−ブロモナフタレンの６位にアセチル基を導入
し、次いでハロホルム反応によりカルボキシル基とし、
これを還元ることにより得られる。
ジルアルコールは、市販の４−ブロモフェニルの４′位
にアセチル基を導入し、次いでハロホルム反応によりカ
ルボキシル基とし、これを還元することにより得られ
る。また、６−ブロモ−２−ナフチルメタノールは、市
販の２−ブロモナフタレンの６位にアセチル基を導入
し、次いでハロホルム反応によりカルボキシル基とし、
これを還元ることにより得られる。
（実施例） 次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１ ４−オクチルオキシ安息香酸−６−（２−メチルオクタ
ノイル）ナフチル−（２） （＋）−６−（２−メチルオクタノイル）−２−ナフト
ールの合成 （−）−２−メチルオクタノール21.2g（147mmol）
に、蒸留水330mlと濃硫酸46.4gの水溶液を加えた後、撹
拌してエマルジョンとした。これに過マンガン酸カリウ
ム63.4g（401mmol）を７時間かけて加えた。
ノイル）ナフチル−（２） （＋）−６−（２−メチルオクタノイル）−２−ナフト
ールの合成 （−）−２−メチルオクタノール21.2g（147mmol）
に、蒸留水330mlと濃硫酸46.4gの水溶液を加えた後、撹
拌してエマルジョンとした。これに過マンガン酸カリウ
ム63.4g（401mmol）を７時間かけて加えた。
次に、この反応液に亜硫酸水素ナトリウム51.5gを加
え、しかる後に氷水及びエーテルを用いて氷水中に全て
を移した。２層分離後、水槽からエーテルで反応生成物
を抽出した。有機層を合せ、10％水酸化ナトリウム水溶
液で抽出し、この水層に濃硫酸を加えてpHを１以下とし
た後、クロロホルムで抽出し、蒸留水で洗浄した。無水
硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去し、減圧蒸留す
ることにより、無色透明の液体である（＋）−２−メチ
ルオクタン酸16.5g（収率71％）を得た。
え、しかる後に氷水及びエーテルを用いて氷水中に全て
を移した。２層分離後、水槽からエーテルで反応生成物
を抽出した。有機層を合せ、10％水酸化ナトリウム水溶
液で抽出し、この水層に濃硫酸を加えてpHを１以下とし
た後、クロロホルムで抽出し、蒸留水で洗浄した。無水
硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去し、減圧蒸留す
ることにより、無色透明の液体である（＋）−２−メチ
ルオクタン酸16.5g（収率71％）を得た。
次に上記で得られた（＋）−２−メチルオクタン酸2
0.04g（126.8mmol）、塩化チオニル11ml（150.8mmol）
をフラスコに取り、50℃で２時間半、70℃で１時間半撹
拌した。室温まで冷却後、減圧により過剰の塩化チオニ
ルを留去して、（＋）−２−メチルオクタン酸クロリド
22.38g（99％）を得た。２−ピリジンチオール16.90g
（152.3mmol）、乾燥ピリジン80mlをフラスコに取り、
０℃に冷却した。ここへ、上記で得た（＋）−２−メチ
ルオクタン酸クロリド22.38g（126.8mmol）の乾燥トル
エン溶液を30分間かけて滴下した。室温で18時間撹拌し
た後、生成した塩を濾別し、有機層を飽和塩化ナトリウ
ム水溶液で洗浄した。
0.04g（126.8mmol）、塩化チオニル11ml（150.8mmol）
をフラスコに取り、50℃で２時間半、70℃で１時間半撹
拌した。室温まで冷却後、減圧により過剰の塩化チオニ
ルを留去して、（＋）−２−メチルオクタン酸クロリド
22.38g（99％）を得た。２−ピリジンチオール16.90g
（152.3mmol）、乾燥ピリジン80mlをフラスコに取り、
０℃に冷却した。ここへ、上記で得た（＋）−２−メチ
ルオクタン酸クロリド22.38g（126.8mmol）の乾燥トル
エン溶液を30分間かけて滴下した。室温で18時間撹拌し
た後、生成した塩を濾別し、有機層を飽和塩化ナトリウ
ム水溶液で洗浄した。
無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を留去して
得られた油状物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーで精製して、２−メチルオクタン酸−２−ピリジンチ
オエステル25.60g（収率78％）を得た。
得られた油状物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーで精製して、２−メチルオクタン酸−２−ピリジンチ
オエステル25.60g（収率78％）を得た。
６−ブロモ−２−ナフトール4.46g（20.0mmol）、乾
燥ジクロロメタン60ml、エチルビニルエーテル5ml（51.
6mmol）、ピリジニウム−４−トルエンスルホン酸塩0.0
3g（0.12mmol）を取り、室温で２時間撹拌した。反応終
了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。無水
硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去して得た粗生成
物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、
６−ブロモ−２−（１−エトキシ）エトキシナフタレン
5.90gを得た。
燥ジクロロメタン60ml、エチルビニルエーテル5ml（51.
6mmol）、ピリジニウム−４−トルエンスルホン酸塩0.0
3g（0.12mmol）を取り、室温で２時間撹拌した。反応終
了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。無水
硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去して得た粗生成
物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、
６−ブロモ−２−（１−エトキシ）エトキシナフタレン
5.90gを得た。
530mg（21.9mmol）の金属マグネシウムをフラスコに
取り、50℃に加熱しながら、乾燥テトラヒドロフラン30
mlに溶解した６−ブロモ−２−（１−エトキシ）エトキ
シナフタレン5.90g（20.0mmol）を、30分間かけて滴下
した。滴下終了後、30分間加熱還流した。これを、乾燥
テトラヒドロフラン20mlに溶解した。上記の（＋）−２
−メチルオクタン酸−２−ピリジンチオエステル4.00g
（16.0mmol）に、０℃で20分間かけて滴下した。この混
合溶液を、そのまま０℃で２時間撹拌した。しかる後、
これに蒸留水を加え、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄
した。無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去して
得られた油状物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーで精製して、６−（２−メチルオクタノイル）−２−
（１−エトキシ）エトキシナフタレン1.01g（収率17
％）を得た。
取り、50℃に加熱しながら、乾燥テトラヒドロフラン30
mlに溶解した６−ブロモ−２−（１−エトキシ）エトキ
シナフタレン5.90g（20.0mmol）を、30分間かけて滴下
した。滴下終了後、30分間加熱還流した。これを、乾燥
テトラヒドロフラン20mlに溶解した。上記の（＋）−２
−メチルオクタン酸−２−ピリジンチオエステル4.00g
（16.0mmol）に、０℃で20分間かけて滴下した。この混
合溶液を、そのまま０℃で２時間撹拌した。しかる後、
これに蒸留水を加え、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄
した。無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去して
得られた油状物を、シリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーで精製して、６−（２−メチルオクタノイル）−２−
（１−エトキシ）エトキシナフタレン1.01g（収率17
％）を得た。
上記で得た６−（２−メチルオクタノイル）−２−
（１−エトキシ）エトキシナフタレン1.01g（2.84mmo
l）、テトラヒドロフラン30ml及び１規定塩酸10mlをフ
ラスコに取り、室温で２時間撹拌した。これに、炭酸水
素ナトリウム水溶液を加えた後、エーテルで抽出し、飽
和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥後、溶媒を留去して次の理化学的性質を有す
る６−（２−メチルオクタノイル）−２−ナフトール0.
61g（収率76％）を得た。1 H−NMR（90MHz、CDCl3中、TMS基準、δ値）： δ 0.87 3H m δ 1.24 3H d Ｊ＝7Hz δ 1.2 〜2.0 10H m δ 3.58 1H m δ 7.0 〜8.1 5H m δ 8.41 1H br.s IR（KBr、cm-1）： 3300,2910,2840,1665,1600,1160 旋光度（CHCl3中、25℃）： 〔α〕Ｄ＝＋7.0゜（ｃ＝1.00/100ml） ４−オクチルオキシ安息香酸−６−（２−メチルオクタ
ノイル）ナフチル−（２）の合成 ４−オクチルオキシ安息香酸300.6mg（1.20mmol）、
６−（２−メチルオクタノイル）−２−ナフトール310.
2mg（1.09mmol）、ジシクロヘキシルカルボジイミド25
2.3g（1.22mmol）、４−ジメチルアミノピリジン14.3mg
（1.12mmol）及び乾燥ジクロロメタン12mlを取り、室温
で１晩撹拌した。生じた結果をろ過で除き、溶媒を留去
して得られた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフ
ィー及び再結晶により精製して、前記の理化学的性質を
有する４−オクチルオキシ安息香酸−６−（２−メチル
オクタノイル）−２−ナフチル303.2mg（収率54％）を
得た。
（１−エトキシ）エトキシナフタレン1.01g（2.84mmo
l）、テトラヒドロフラン30ml及び１規定塩酸10mlをフ
ラスコに取り、室温で２時間撹拌した。これに、炭酸水
素ナトリウム水溶液を加えた後、エーテルで抽出し、飽
和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥後、溶媒を留去して次の理化学的性質を有す
る６−（２−メチルオクタノイル）−２−ナフトール0.
61g（収率76％）を得た。1 H−NMR（90MHz、CDCl3中、TMS基準、δ値）： δ 0.87 3H m δ 1.24 3H d Ｊ＝7Hz δ 1.2 〜2.0 10H m δ 3.58 1H m δ 7.0 〜8.1 5H m δ 8.41 1H br.s IR（KBr、cm-1）： 3300,2910,2840,1665,1600,1160 旋光度（CHCl3中、25℃）： 〔α〕Ｄ＝＋7.0゜（ｃ＝1.00/100ml） ４−オクチルオキシ安息香酸−６−（２−メチルオクタ
ノイル）ナフチル−（２）の合成 ４−オクチルオキシ安息香酸300.6mg（1.20mmol）、
６−（２−メチルオクタノイル）−２−ナフトール310.
2mg（1.09mmol）、ジシクロヘキシルカルボジイミド25
2.3g（1.22mmol）、４−ジメチルアミノピリジン14.3mg
（1.12mmol）及び乾燥ジクロロメタン12mlを取り、室温
で１晩撹拌した。生じた結果をろ過で除き、溶媒を留去
して得られた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフ
ィー及び再結晶により精製して、前記の理化学的性質を
有する４−オクチルオキシ安息香酸−６−（２−メチル
オクタノイル）−２−ナフチル303.2mg（収率54％）を
得た。
液晶性の評価 上記化合物を、ポリイミドを塗布しラビング処理を施
した透明電極付きガラスからなる厚さ３μｍのセルに注
入し、そのセルをホットステージにて温度制御し、クロ
スニコルの偏光顕微鏡にてセル内の化合物の状態を観察
した。ホットステージ内の温度を１分間に２℃の割合で
変化させ、その化合物の状態の変化を観察したところ、
降温過程において、74.6℃で等方性液体からスメクチッ
クＡ相に、また12.6℃でキラルスメクチックＣ相に変わ
り、−３℃で結晶化した。また、昇温過程においては、
42.5℃で結晶からスメクチックＡ相に変化した。
した透明電極付きガラスからなる厚さ３μｍのセルに注
入し、そのセルをホットステージにて温度制御し、クロ
スニコルの偏光顕微鏡にてセル内の化合物の状態を観察
した。ホットステージ内の温度を１分間に２℃の割合で
変化させ、その化合物の状態の変化を観察したところ、
降温過程において、74.6℃で等方性液体からスメクチッ
クＡ相に、また12.6℃でキラルスメクチックＣ相に変わ
り、−３℃で結晶化した。また、昇温過程においては、
42.5℃で結晶からスメクチックＡ相に変化した。
また、7.6℃で30Vppの三角波を印加して自発分極を測
定したところ、32nC/cm2と非常に大きかった。
定したところ、32nC/cm2と非常に大きかった。
実施例２ ４′−ノニルビフェニル−４−カルボン酸−６−（２−
メチルオクタノイル）ナフチル−（２） ４′−ノニルビフェニル−４−カルボン酸−６−（２−
メチルオクタノイル）ナフチル−（２）の合成 ４′−ノニルビフェニル−４−カルボン酸379.2mg
（1.17mmol）、実施例１で得られた６−（２−メチルオ
クタノイル）−２−ナフトール303.3mg（1.07mmol）、
ジシクロヘキシルカルボジイミド248.1mg（1.20mmo
l）、４−ジメチルアミノピリジン13.2g（0.11mmol）及
び乾燥ジクロロメタン12mlを取り、室温で１晩撹拌し
た。生じた結晶をろ過で除き、溶媒を留去して得られた
油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及び再結
晶により精製して、前記の理化学的性質を有する４′−
ノニルビフェニル−４−カルボン酸−６−（２−メチル
オクタノイル）ナフチル−（２）352.4mg（収率56％）
を得た。
メチルオクタノイル）ナフチル−（２） ４′−ノニルビフェニル−４−カルボン酸−６−（２−
メチルオクタノイル）ナフチル−（２）の合成 ４′−ノニルビフェニル−４−カルボン酸379.2mg
（1.17mmol）、実施例１で得られた６−（２−メチルオ
クタノイル）−２−ナフトール303.3mg（1.07mmol）、
ジシクロヘキシルカルボジイミド248.1mg（1.20mmo
l）、４−ジメチルアミノピリジン13.2g（0.11mmol）及
び乾燥ジクロロメタン12mlを取り、室温で１晩撹拌し
た。生じた結晶をろ過で除き、溶媒を留去して得られた
油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及び再結
晶により精製して、前記の理化学的性質を有する４′−
ノニルビフェニル−４−カルボン酸−６−（２−メチル
オクタノイル）ナフチル−（２）352.4mg（収率56％）
を得た。
液晶性の評価 上記化合物を実施例１と同様の方法で観察したとこ
ろ、降温過程において、165℃で等方性液体からスメク
チックＡ相に、また、124℃でキラルスメクチックＣ相
に変わり、66.5℃で結晶化した。また、昇温過程では81
℃で液晶からキラルスメクチックＣ相になった。
ろ、降温過程において、165℃で等方性液体からスメク
チックＡ相に、また、124℃でキラルスメクチックＣ相
に変わり、66.5℃で結晶化した。また、昇温過程では81
℃で液晶からキラルスメクチックＣ相になった。
また、104℃で30Vppの三角波を印加して自発分極を測
定したところ、92nC/cm2と非常に大きかった。
定したところ、92nC/cm2と非常に大きかった。
（発明の効果） 本発明の化合物は、安定なサーモトロピックの液晶状
態を取り得、自発分極が大きくて応答速度が速い強誘電
性液晶となる等、オプトエレクトロニクス関連素子の素
材として極めて優れた効果を奏するものである。
態を取り得、自発分極が大きくて応答速度が速い強誘電
性液晶となる等、オプトエレクトロニクス関連素子の素
材として極めて優れた効果を奏するものである。
従って本発明は、例えば、液晶テレビなどのディスプ
レイ用、光プリンターヘッド、光フーリエ変換素子、ラ
イトバルブなど、液晶やエレクトロケミクロミズムを利
用するオプトエレクトロニクス関連素子の素材として有
用な液晶材料といえる。
レイ用、光プリンターヘッド、光フーリエ変換素子、ラ
イトバルブなど、液晶やエレクトロケミクロミズムを利
用するオプトエレクトロニクス関連素子の素材として有
用な液晶材料といえる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) ＣＡ（ＳＴＭ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＭ)
Claims (3)
- 【請求項１】下記の一般式（Ｉ）、 （式中、Ｒはアルキル基、Ａ及びＢはそれぞれ1,4−フ
ェニレン基、4,4′−ビフェニレン基または2,6−ナフチ
レン基であり、ただし、Ａ及びＢの少なくとも一方は2,
6−ナフチレン基、Ｘは−Ｏ−または単結合、Ｙは−COO
−または−OCO−、ｋ及びｌは１以上の整数で、ｋ＜ｌ
である）で表される新規なエステル化合物。 - 【請求項２】請求項１に記載の一般式（Ｉ）で表される
エステル化合物を含有することを特徴とする液晶組成
物。 - 【請求項３】請求項１に記載の一般式（Ｉ）で表される
エステル化合物の少なくとも一種を構成要素とすること
を特徴とする光スイッチング素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17258090A JP2857230B2 (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 新規なエステル化合物、これを含む液晶組成物及び光スイッチング素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17258090A JP2857230B2 (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 新規なエステル化合物、これを含む液晶組成物及び光スイッチング素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0466556A JPH0466556A (ja) | 1992-03-02 |
| JP2857230B2 true JP2857230B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=15944481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17258090A Expired - Lifetime JP2857230B2 (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 新規なエステル化合物、これを含む液晶組成物及び光スイッチング素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2857230B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002079131A1 (fr) * | 2001-03-29 | 2002-10-10 | Kansai Research Institute, Inc. | Compose optiquement actif et composition de resine photosensible |
-
1990
- 1990-07-02 JP JP17258090A patent/JP2857230B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0466556A (ja) | 1992-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4911863A (en) | Alkylbyphenyloxyacetic acid esters and their use in smectic liquid crystal materials | |
| JPH0669988B2 (ja) | エステル化合物及びこれを含む液晶組成物 | |
| JPH0645573B2 (ja) | 液晶化合物および液晶組成物 | |
| JP2857230B2 (ja) | 新規なエステル化合物、これを含む液晶組成物及び光スイッチング素子 | |
| JP3165473B2 (ja) | チオフェン環を有する光学活性化合物 | |
| US4970023A (en) | Biphenyl compounds, method of producing the same as well as liquid crystal compositions and light switch elements each containing the same | |
| JPH0819048B2 (ja) | 新規な乳酸誘導体、これを含む液晶組成物及び光スイッチング素子 | |
| JP2786513B2 (ja) | エステル化合物及びこれを含む液晶組成物 | |
| JP2925682B2 (ja) | 新規なエステル化合物、これを含む液晶組成物及び光スイッチング素子 | |
| JP2923001B2 (ja) | 新規なエステル化合物、これを含む液晶組成物および光スイッチング素子 | |
| JP2975157B2 (ja) | 新規なフェニルキノリン化合物及びこれを含む液晶組成物 | |
| JP2645048B2 (ja) | 液晶化合物、混合物及びデバイス | |
| JP2938623B2 (ja) | 新規なフェニルキノリン化合物、これを含む液晶組成物および光スイッチング素子 | |
| JP2865891B2 (ja) | 新規なエステル化合物、これを含む液晶組成物および光スイッチング素子 | |
| JP3020711B2 (ja) | 新規なフェニルピリジン化合物および液晶組成物 | |
| JP2966140B2 (ja) | 新規なシクロヘキサンカルボン酸エステル化合物及びこれを含む液晶組成物 | |
| JP3910233B2 (ja) | 液晶性化合物及び該化合物を含有する液晶組成物並びに反強誘電液晶組成物 | |
| JP2908529B2 (ja) | 含フッ素エステル化合物及びこれを含む液晶組成物 | |
| JP2862708B2 (ja) | 新規なフェニルピリジン化合物及びこれを含む液晶組成物 | |
| JP2862707B2 (ja) | 新規なシクロヘキサンカルボン酸エステル化合物及びこれを含む液晶組成物 | |
| JP2857231B2 (ja) | エステル化合物及びこれを含む液晶組成物 | |
| JPH0219343A (ja) | 新規なエステル化合物、これを含む液晶組成物及び光スイッチング素子 | |
| JP2869236B2 (ja) | 含フッ素光学活性化合物及び液晶組成物 | |
| JP2933688B2 (ja) | 液晶素子 | |
| JP2989317B2 (ja) | 新規なフェニルピリジン化合物を含む液晶組成物 |