JP2908529B2 - 含フッ素エステル化合物及びこれを含む液晶組成物 - Google Patents
含フッ素エステル化合物及びこれを含む液晶組成物Info
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【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
利用できる新規な含フッ素エステル化合物及びこの化合
物を含む液晶組成物に関するものである。
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
利用できる新規な含フッ素エステル化合物及びこの化合
物を含む液晶組成物に関するものである。
（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、小型テレビ等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十m sec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の障害の一つになっ
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、μ sec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
などの面ではるかに有利なものとなる。
され、時計、電卓、小型テレビ等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十m sec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の障害の一つになっ
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、μ sec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
の広い温度範囲でキラルスメクチック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/cm2以下と小さく、また分子内にシッフ塩基をもつ
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
の広い温度範囲でキラルスメクチック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/cm2以下と小さく、また分子内にシッフ塩基をもつ
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
る大きな自発分極に発現が報告されている。例えば、次
式、 の化合物は、78.7〜103.3℃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）。
る大きな自発分極に発現が報告されている。例えば、次
式、 の化合物は、78.7〜103.3℃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。
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、降温時44℃からキラルスメクチ
ックＣ相を示す（特開昭59−118744号公報）。
ックＣ相を示す（特開昭59−118744号公報）。
さらに、室温近傍で安定にキラルスメクチックＣ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℃の温度領域でキラルスメクチ
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）。
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℃の温度領域でキラルスメクチ
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
がモノトロピックであり、不安定である。さらに、上記
フェニルピリミジン系化合物は応答時間が43℃で1500μ
ｓ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
がモノトロピックであり、不安定である。さらに、上記
フェニルピリミジン系化合物は応答時間が43℃で1500μ
ｓ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等の液晶
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相を示すこと等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充分に満足する材料は
未だないのが実状である。
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相を示すこと等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充分に満足する材料は
未だないのが実状である。
しかしながら、近年、不斉炭素上にフッ素原子やトリ
フルオロメチル基を導入した化合物が数多く報告されて
いる。例えば、Heppkeらは、不斉炭素上にフッ素を導入
した次式、 の化合物がキラルスメクチックＣ相で自発分極が400nC/
cm2以上を示すことを報告している（第12回国際液晶会
議予稿集）。
フルオロメチル基を導入した化合物が数多く報告されて
いる。例えば、Heppkeらは、不斉炭素上にフッ素を導入
した次式、 の化合物がキラルスメクチックＣ相で自発分極が400nC/
cm2以上を示すことを報告している（第12回国際液晶会
議予稿集）。
また、不斉炭素上にトリフルオロメチル基を導入した
次式、 の化合物は、115.5℃〜93.1℃でキラルスメクチックＣ
相を示し、自発分極も166nC/cm2を示すことが報告され
ている（特開昭64−3154号公報）。
次式、 の化合物は、115.5℃〜93.1℃でキラルスメクチックＣ
相を示し、自発分極も166nC/cm2を示すことが報告され
ている（特開昭64−3154号公報）。
本発明は、かかる知見に基づいてなされたものであ
り、本発明の目的は液晶化合物として有用な含フッ素エ
ステル化合物及びこれを含む液晶組成物を提供すること
にある。
り、本発明の目的は液晶化合物として有用な含フッ素エ
ステル化合物及びこれを含む液晶組成物を提供すること
にある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、下記の一般式（１）、 （式中、R1およびR2はアルキル基で、同じものでも異な
っているものでもよく、ＡおよびＢはフェニレン基また
はナフチレン基のいずれかを示し、−Ｘ−は−OCO−ま
たは−COO−のいずれかを示す。ただし、ＡおよびＢは
同時にナフチレン基を示すことはない）で表せる含フッ
素エステル化合物及びこれを含む液晶組成物からなるも
のである。
っているものでもよく、ＡおよびＢはフェニレン基また
はナフチレン基のいずれかを示し、−Ｘ−は−OCO−ま
たは−COO−のいずれかを示す。ただし、ＡおよびＢは
同時にナフチレン基を示すことはない）で表せる含フッ
素エステル化合物及びこれを含む液晶組成物からなるも
のである。
上記式（１）中のR1，R2で示されるアルキル基は実用
的な製造上の見地から各々炭素数１〜18の物が好まし
い。
的な製造上の見地から各々炭素数１〜18の物が好まし
い。
尚、特には、上記式中、R2が結合している炭素が不斉
炭素で、この炭素の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って強誘電性液晶と
なり、好ましいものとなる。
炭素で、この炭素の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って強誘電性液晶と
なり、好ましいものとなる。
即ち、R2が結合している炭素原子が不斉炭素で、この
炭素の中心に光学活性が付与される化合物である、次の
一般式（Ｉ′）で表わされる光学活性な含フッ素エステ
ル化合物が好ましい。
炭素の中心に光学活性が付与される化合物である、次の
一般式（Ｉ′）で表わされる光学活性な含フッ素エステ
ル化合物が好ましい。
（式中、R1,A,B及び−Ｘ−は一般式（Ｉ）のものを示
し、かつR2はメチル基以外のアルキル基を示し、C*は光
学活性な炭素原子を示す） 上記式（Ｉ）の代表的化合物の例とその理化学的性質
を示すと次の通りである。
し、かつR2はメチル基以外のアルキル基を示し、C*は光
学活性な炭素原子を示す） 上記式（Ｉ）の代表的化合物の例とその理化学的性質
を示すと次の通りである。
６−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
−２−（４−ノニルオキシフェニルカルボニルオキシ）
ナフタレン IR（KBr cm-1）： 2920,2850,1760,1730,1600,1510,1460, 1260,1210,1170,1140,1120,10601 H−NMR（δ値ppm,CDCl3中,TMS基準）： 6.90〜8.33（m,10H）、4.10（t,2H） 0.80〜2.50（m,31H） ６−（２−フルオロ−２−メチルデカノイルオキシ）−
２−（４−ノニルオキシフェニルカルボニルオキシ）ナ
フタレン IR（KBr cm-1）： 2900,2850,1760,1730,1610,1510,1460, 1270,1210,1170,1140,1120,10601 H−NMR（δ値ppm,CDCl3中,TMS基準）： 6.93〜8.33（m,10H）、4.10（t,2H） 0.67〜2.50（m,37H） ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシフ
ェニル）−４−デシルオキシ安息香酸エステル IR（KBr cm-1）： 2900,2850,1770,1730,1610,1500,1460, 1260,1160,1120,10801 H−NMR（CDCl3中,TMS基準，δ値ppm）： 8.20（d,2H）、6.87〜7.38（m,6H）、4.13 （t,2H）、0.65〜2.48（m,33H） なお、一般式（Ｉ）で示した化合物中のR1およびR2の
アルキル基の炭素鎖の長さは、その化合物が液晶状態を
取りうる温度域、あるいはその化合物の自発分極などの
物性に影響をもつものであり、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。
−２−（４−ノニルオキシフェニルカルボニルオキシ）
ナフタレン IR（KBr cm-1）： 2920,2850,1760,1730,1600,1510,1460, 1260,1210,1170,1140,1120,10601 H−NMR（δ値ppm,CDCl3中,TMS基準）： 6.90〜8.33（m,10H）、4.10（t,2H） 0.80〜2.50（m,31H） ６−（２−フルオロ−２−メチルデカノイルオキシ）−
２−（４−ノニルオキシフェニルカルボニルオキシ）ナ
フタレン IR（KBr cm-1）： 2900,2850,1760,1730,1610,1510,1460, 1270,1210,1170,1140,1120,10601 H−NMR（δ値ppm,CDCl3中,TMS基準）： 6.93〜8.33（m,10H）、4.10（t,2H） 0.67〜2.50（m,37H） ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシフ
ェニル）−４−デシルオキシ安息香酸エステル IR（KBr cm-1）： 2900,2850,1770,1730,1610,1500,1460, 1260,1160,1120,10801 H−NMR（CDCl3中,TMS基準，δ値ppm）： 8.20（d,2H）、6.87〜7.38（m,6H）、4.13 （t,2H）、0.65〜2.48（m,33H） なお、一般式（Ｉ）で示した化合物中のR1およびR2の
アルキル基の炭素鎖の長さは、その化合物が液晶状態を
取りうる温度域、あるいはその化合物の自発分極などの
物性に影響をもつものであり、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）の本発明の化合物は一般に以下の方
法によって得られる。
法によって得られる。
（ｉ）Ａがフェニレン基,Bがナフチレン基,Xが−COO−
の場合： （ii）Ａがフェニレン基、Ｂがナフチレン基、Ｘが−OC
O−の場合： （iii）Ａがナフチレン基、Ｂがフェニレン基、Ｘが−C
OO−の場合： （iv）Ａがナフチレン基、Ｂがフェニレン基、Ｘが−OC
O−の場合： （ｖ）A,Bともにフェニレン基,Xが−COO−の場合： （vi）A,Bともにフェニレン基,Xが−OCO−の場合： なお、上記反応式において用いた（II）及び（III）式
の化合物は次のようにして、（IV）式の化合物より誘導
することができる。
の場合： （ii）Ａがフェニレン基、Ｂがナフチレン基、Ｘが−OC
O−の場合： （iii）Ａがナフチレン基、Ｂがフェニレン基、Ｘが−C
OO−の場合： （iv）Ａがナフチレン基、Ｂがフェニレン基、Ｘが−OC
O−の場合： （ｖ）A,Bともにフェニレン基,Xが−COO−の場合： （vi）A,Bともにフェニレン基,Xが−OCO−の場合： なお、上記反応式において用いた（II）及び（III）式
の化合物は次のようにして、（IV）式の化合物より誘導
することができる。
即ち、光学活性な２−メチル−1,2−エポキシアルカン
（IV）にアミン−フッ化水素錯体または四フッ化ケイ素
を作用させ、光学活性な２−フルオロ−２−メチル−１
−アルカノール（Ｖ）を得（特願昭64−56058号公
報）、これを過マンガン酸カリウムなどの酸化剤を用い
て酸化して（II）式の化合物を得、さらにこの酸を塩化
チオニルなどの塩素化剤を作用させることにより（II
I）式の化合物に変換させることができる。
（IV）にアミン−フッ化水素錯体または四フッ化ケイ素
を作用させ、光学活性な２−フルオロ−２−メチル−１
−アルカノール（Ｖ）を得（特願昭64−56058号公
報）、これを過マンガン酸カリウムなどの酸化剤を用い
て酸化して（II）式の化合物を得、さらにこの酸を塩化
チオニルなどの塩素化剤を作用させることにより（II
I）式の化合物に変換させることができる。
（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 ６−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
−２−（４−ノニルオキシフェニルカルボニルオキシ）
ナフタレン ６−ヒドロキシ−２−（４−ノニルオキシフェニルカ
ルボニルオキシ）ナフタレン1.6g（3.8mmol）、２−フ
ルオロ−２−メチルヘプタン酸610mg（3.8mmol）,N,N−
ジシクロヘキシルカルボジイミド800mg（3.8mmol）およ
び４−ジメチルアミノピリジン50mg（0.38mmol）を40ml
のジクロロメタンに溶解し、室温で１晩攪拌した。
−２−（４−ノニルオキシフェニルカルボニルオキシ）
ナフタレン ６−ヒドロキシ−２−（４−ノニルオキシフェニルカ
ルボニルオキシ）ナフタレン1.6g（3.8mmol）、２−フ
ルオロ−２−メチルヘプタン酸610mg（3.8mmol）,N,N−
ジシクロヘキシルカルボジイミド800mg（3.8mmol）およ
び４−ジメチルアミノピリジン50mg（0.38mmol）を40ml
のジクロロメタンに溶解し、室温で１晩攪拌した。
反応終了後、析出した固体を濾別し、濾液を１規定塩
酸水溶液、水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し
た。硫酸マグネシウムを濾別後、濃縮し、残渣をトルエ
ンを展開溶媒に用いたシリカゲルクロマトグラフィーに
よって精製し、エタノールから再結晶して白色固体350m
gを得た。この化合物は、前述の理化学的性質を有して
いた。
酸水溶液、水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し
た。硫酸マグネシウムを濾別後、濃縮し、残渣をトルエ
ンを展開溶媒に用いたシリカゲルクロマトグラフィーに
よって精製し、エタノールから再結晶して白色固体350m
gを得た。この化合物は、前述の理化学的性質を有して
いた。
液晶性の評価 上記化合物を、ポリイミド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３μのセルに注入
し、ホットステージで温度制御をしながら、偏光顕微鏡
観察を行った。温度変化は、１分間に２℃の割合で行っ
た。
た透明電極付きガラスからなる厚さ３μのセルに注入
し、ホットステージで温度制御をしながら、偏光顕微鏡
観察を行った。温度変化は、１分間に２℃の割合で行っ
た。
降温過程では、84.9℃で等方性液体から、スメクチッ
クＡ相になり、58.9℃でキラルスメクチックＣ相への変
化と結晶化が同時に起こった。一方、昇温過程では、5
4.4℃で結晶からスメクチックＡ相になった。
クＡ相になり、58.9℃でキラルスメクチックＣ相への変
化と結晶化が同時に起こった。一方、昇温過程では、5
4.4℃で結晶からスメクチックＡ相になった。
実施例２ ６−（２−フルオロ−２−メチルデカノイルオキシ）−
２−（４−ノニルオキシフェニルカルボニルオキシ）ナ
フタレン ６−ヒドロキシ−２−（４−ノニルオキシフェニルカ
ルボニルオキシ）ナフタレン770mg（1.9mmol）、２−フ
ルオロ−２−メチルデカン酸380mg（1.9mmol）,N,N−ジ
シクロヘキシルカルボジイミド400mg（1.9mmol）および
４−ジメチルアミノピリジン25mg（0.19mmol）を40mlの
ジクロロメタンに溶解し、室温で１晩攪拌した。
２−（４−ノニルオキシフェニルカルボニルオキシ）ナ
フタレン ６−ヒドロキシ−２−（４−ノニルオキシフェニルカ
ルボニルオキシ）ナフタレン770mg（1.9mmol）、２−フ
ルオロ−２−メチルデカン酸380mg（1.9mmol）,N,N−ジ
シクロヘキシルカルボジイミド400mg（1.9mmol）および
４−ジメチルアミノピリジン25mg（0.19mmol）を40mlの
ジクロロメタンに溶解し、室温で１晩攪拌した。
反応終了後、析出した固体を濾別し、濾液を１規定塩
酸水溶液、水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し
た。硫酸マグネシウムを濾別後、濃縮し、残渣をトルエ
ンを展開溶媒に用いたシリカゲルクロマトグラフィーに
よって精製し、エタノールから再結晶して白色固体390m
gを得た。この化合物は、前述の理化学的性質を有して
いた。
酸水溶液、水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し
た。硫酸マグネシウムを濾別後、濃縮し、残渣をトルエ
ンを展開溶媒に用いたシリカゲルクロマトグラフィーに
よって精製し、エタノールから再結晶して白色固体390m
gを得た。この化合物は、前述の理化学的性質を有して
いた。
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３μのセルに注入
し、ホットステージで温度制御をしながら、偏光顕微鏡
観察を行った。温度変化は、１分間に２℃の割合で行っ
た。
した透明電極付きガラスからなる厚さ３μのセルに注入
し、ホットステージで温度制御をしながら、偏光顕微鏡
観察を行った。温度変化は、１分間に２℃の割合で行っ
た。
降温過程では、75.3℃で等方性液体から、スメクチッ
クＡ相になり、58.1℃でキラルスメクチックＣ相にな
り、49.0℃で結晶になった。一方、昇温過程では、65.3
℃で結晶からスメクチックＡ相になった。
クＡ相になり、58.1℃でキラルスメクチックＣ相にな
り、49.0℃で結晶になった。一方、昇温過程では、65.3
℃で結晶からスメクチックＡ相になった。
また、セルに100Hz、20Vppの三角波を印加し、分極反
転電流を測定したところ、49.1℃で44nC/cm2という値を
示した。
転電流を測定したところ、49.1℃で44nC/cm2という値を
示した。
実施例３ ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシフ
ェニル）−４−デシルオキシ安息香酸エステル ４−デシルオキシ安息香酸330mg（1.2mmol）、（−）
−２−フルオロ−２−メチルヘプタン酸およびヒドロキ
ノンより誘導した４−（２−フルオロ−２−メチルヘプ
タノイルオキシ）フェノール300mg（1.2mmol）、N,N−
ジシクロヘキシルカルボジイミド270mg（1.3mmol）およ
び４−ジメチルアミノピリジン15mg（0.12mmol）を20ml
のジクロロメタンに溶解し、５時間還流下で攪拌した。
ェニル）−４−デシルオキシ安息香酸エステル ４−デシルオキシ安息香酸330mg（1.2mmol）、（−）
−２−フルオロ−２−メチルヘプタン酸およびヒドロキ
ノンより誘導した４−（２−フルオロ−２−メチルヘプ
タノイルオキシ）フェノール300mg（1.2mmol）、N,N−
ジシクロヘキシルカルボジイミド270mg（1.3mmol）およ
び４−ジメチルアミノピリジン15mg（0.12mmol）を20ml
のジクロロメタンに溶解し、５時間還流下で攪拌した。
反応終了後、析出した固体を濾別し、濾液を１規定塩
酸水溶液、水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し
た。硫酸マグネシウムを濾別後、濃縮し、トルエンを展
開溶媒に用いたシリカゲルクロマトグラフィーによって
精製し、エタノールから再結晶して白色固体300mg（49
％）を得た。この化合物は、前述の理化学的性質を有し
ていた。
酸水溶液、水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し
た。硫酸マグネシウムを濾別後、濃縮し、トルエンを展
開溶媒に用いたシリカゲルクロマトグラフィーによって
精製し、エタノールから再結晶して白色固体300mg（49
％）を得た。この化合物は、前述の理化学的性質を有し
ていた。
実施例４ 液晶組成物の作成 スメクチックＣ相を示すが、強誘電性ではない液晶組
成物としてフェニルピリミジン系液晶組成物を用いた。
この組成物の相転移挙動は、以下に示す通りである。
成物としてフェニルピリミジン系液晶組成物を用いた。
この組成物の相転移挙動は、以下に示す通りである。
上記組成物に、実施例２で得られた化合物を6wt％添加
したところ、以下に示す相転移挙動を示した。
したところ、以下に示す相転移挙動を示した。
なお、液晶性の評価は、かかる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３μのセルに注入し、ホットステージで温度制御を
行いながら偏光顕微鏡観察することによって行った。降
温条件は、−２℃/minとした。また、この組成物の応答
時間は、318μsec（10Vpp/μm25℃）であった。
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３μのセルに注入し、ホットステージで温度制御を
行いながら偏光顕微鏡観察することによって行った。降
温条件は、−２℃/minとした。また、この組成物の応答
時間は、318μsec（10Vpp/μm25℃）であった。
実施例５ 液晶組成物の作成 スメクチックＣ相を示すが、強誘電性ではない液晶組
成物としてフェニルピリミジン系液晶組成物を用いた。
この組成物の相転移挙動は、以下に示す通りである。
成物としてフェニルピリミジン系液晶組成物を用いた。
この組成物の相転移挙動は、以下に示す通りである。
上記組成物に、実施例３で得られた化合物を2wt％添加
したところ、以下に示す相転移挙動を示した。
したところ、以下に示す相転移挙動を示した。
なお、液晶性の評価は、かかる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３μのセルに注入し、ホットステージで温度制御を
行いながら偏光顕微鏡観察することによって行った。降
温条件は、−２℃/minとした。また、この組成物の応答
時間は、370μsec（10Vpp/μm25℃）であった。
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３μのセルに注入し、ホットステージで温度制御を
行いながら偏光顕微鏡観察することによって行った。降
温条件は、−２℃/minとした。また、この組成物の応答
時間は、370μsec（10Vpp/μm25℃）であった。
比較例 比較化合物として下記の化合物を合成し、液晶性の評
価を行った。
価を行った。
４′−（２−フルオロ−２−メチルブタノイルオキシ）
−４オクチルオキシビフェニル （Ｓ）−（−）−３−ヒドロキシ−２−フルオロ−２−
メチルプロピオン酸モノエチルエステルの合成 乾燥塩化メチレン40mlに、N,N−ジメチルホルムアミ
ド3.4mlおよびオキサリルクロリド7.0mlを加え、窒素気
流下０℃で１時間攪拌した。塩化メチレンを留去後、残
渣を乾燥アセトニトリル30ml、乾燥テトラヒドロフラン
30mlに溶解し、これに、（Ｓ）−（−）−２−フルオロ
−２−メチルマロン酸モノエチルエステル6.0g（0.03mo
l）を乾燥テトラヒドロフラン10mlに溶かしたものを窒
素気流下−30℃で滴下し、−30℃で１時間攪拌し、更に
−78℃に冷却した。次に、30mlの乾燥テトラヒドロフラ
ンに溶解した水素化ホウ素ナトリウム3.7g（0.1mol）を
−78℃で滴下し、−20℃にて４時間攪拌した。その後、
再度、−78℃に冷却し、３規定塩酸水溶液を加えて室温
に戻し、エーテルで抽出し、１規定塩酸水溶液、５％炭
酸水素ナトリウム水溶液、水で洗浄後、無水硫酸マグネ
シウムで乾燥した。
−４オクチルオキシビフェニル （Ｓ）−（−）−３−ヒドロキシ−２−フルオロ−２−
メチルプロピオン酸モノエチルエステルの合成 乾燥塩化メチレン40mlに、N,N−ジメチルホルムアミ
ド3.4mlおよびオキサリルクロリド7.0mlを加え、窒素気
流下０℃で１時間攪拌した。塩化メチレンを留去後、残
渣を乾燥アセトニトリル30ml、乾燥テトラヒドロフラン
30mlに溶解し、これに、（Ｓ）−（−）−２−フルオロ
−２−メチルマロン酸モノエチルエステル6.0g（0.03mo
l）を乾燥テトラヒドロフラン10mlに溶かしたものを窒
素気流下−30℃で滴下し、−30℃で１時間攪拌し、更に
−78℃に冷却した。次に、30mlの乾燥テトラヒドロフラ
ンに溶解した水素化ホウ素ナトリウム3.7g（0.1mol）を
−78℃で滴下し、−20℃にて４時間攪拌した。その後、
再度、−78℃に冷却し、３規定塩酸水溶液を加えて室温
に戻し、エーテルで抽出し、１規定塩酸水溶液、５％炭
酸水素ナトリウム水溶液、水で洗浄後、無水硫酸マグネ
シウムで乾燥した。
硫酸マグネシウムを濾別後、減圧蒸留して、無色透明
液体2.3g（45％）を得た。
液体2.3g（45％）を得た。
（Ｓ）−（−）−３−（ｐ−トルエンスルホニル）−２
−フルオロ−２−メチルプロピオン酸モノエチルエステ
ルの合成 （Ｓ）−（−）−３−ヒドロキシ−２−フルオロ−２
−メチルプロピオン酸モノエチルエステル2.3g（0.02mo
l）およびトシルクロライド2.9g（0.02mol）を20mlの乾
燥ピリジン20mlに溶解し、室温で１晩攪拌した。
−フルオロ−２−メチルプロピオン酸モノエチルエステ
ルの合成 （Ｓ）−（−）−３−ヒドロキシ−２−フルオロ−２
−メチルプロピオン酸モノエチルエステル2.3g（0.02mo
l）およびトシルクロライド2.9g（0.02mol）を20mlの乾
燥ピリジン20mlに溶解し、室温で１晩攪拌した。
反応終了後、１規定の塩酸水溶液を加え、酢酸エチル
で抽出し、更に１規定塩酸水溶液、水で洗浄後、無水硫
酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムを濾別
後、シリカゲルクロマトグラフィー（展開液トルエン：
酢酸エチル＝5:1）によって精製し、淡黄色の液体3.8g
（82％）を得た。
で抽出し、更に１規定塩酸水溶液、水で洗浄後、無水硫
酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムを濾別
後、シリカゲルクロマトグラフィー（展開液トルエン：
酢酸エチル＝5:1）によって精製し、淡黄色の液体3.8g
（82％）を得た。
（Ｓ）−（−）−２−フルオロ−２−メチルブタン酸モ
ノエチルエステルの合成 ヨウ化銅4.8g（0.025mol）を乾燥エーテル10mlに加
え、窒素気流下−25〜−30℃に冷却し、更にこれにブチ
ルリチウム3.6mlを滴下した。次に、これに、−15〜−2
0℃で乾燥エーテル10mlに溶解した（Ｓ）−（−）−３
−（ｐ−トルエンスルホニル）−２−フルオロ−２−メ
チルプロピオン酸モノエチルエステル3.8g（0.01mol）
を滴下し、０〜５℃で10時間攪拌した。
ノエチルエステルの合成 ヨウ化銅4.8g（0.025mol）を乾燥エーテル10mlに加
え、窒素気流下−25〜−30℃に冷却し、更にこれにブチ
ルリチウム3.6mlを滴下した。次に、これに、−15〜−2
0℃で乾燥エーテル10mlに溶解した（Ｓ）−（−）−３
−（ｐ−トルエンスルホニル）−２−フルオロ−２−メ
チルプロピオン酸モノエチルエステル3.8g（0.01mol）
を滴下し、０〜５℃で10時間攪拌した。
反応終了後、固体を濾別し、１規定塩酸水溶液、水で
洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネ
シウムを濾別後、溶媒を留去し、残渣をそのまま次の反
応に使用した。
洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネ
シウムを濾別後、溶媒を留去し、残渣をそのまま次の反
応に使用した。
（Ｓ）−（−）−２−フルオロ−２−メチルブタン酸の
合成 （Ｓ）−（−）−２−フルオロ−２−メチルブタン酸
モノエチルエステル950mg（6.4m mol）をアセトン10ml
に溶解し、これに、水酸化ナトリウム400mg（9.6mol）
を加えて、室温で４時間攪拌した。
合成 （Ｓ）−（−）−２−フルオロ−２−メチルブタン酸
モノエチルエステル950mg（6.4m mol）をアセトン10ml
に溶解し、これに、水酸化ナトリウム400mg（9.6mol）
を加えて、室温で４時間攪拌した。
反応終了後、氷冷下、水15mlを加えた後、エーテルで
洗浄し、水相を６規定塩酸水溶液を用いてpH1以下とし
た後、エーテルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥
した。硫酸マグネシウムを濾別後、エーテルを留去し、
無色透明液体440mg（57％）を得た。
洗浄し、水相を６規定塩酸水溶液を用いてpH1以下とし
た後、エーテルで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥
した。硫酸マグネシウムを濾別後、エーテルを留去し、
無色透明液体440mg（57％）を得た。
４′−（２−フルオロ−２−メチルブタノイルオキシ）
−４−オクチルオキシビフェニルの合成 （Ｓ）−（−）−２−フルオロ−２−メチルブタン酸
200mg、４′−ヒドロキシ−４−オクチルオキシビフェ
ニル500mg（1.7m mol）、N,N−ジシクロヘキシルカルボ
ジイミド350mg（1.7m mol）および４−ジメチルアミノ
ピリジン20mgを用いて実施例１と同様の操作を行い、下
記の理化学的性質を有する白色固体30mgを得た。
−４−オクチルオキシビフェニルの合成 （Ｓ）−（−）−２−フルオロ−２−メチルブタン酸
200mg、４′−ヒドロキシ−４−オクチルオキシビフェ
ニル500mg（1.7m mol）、N,N−ジシクロヘキシルカルボ
ジイミド350mg（1.7m mol）および４−ジメチルアミノ
ピリジン20mgを用いて実施例１と同様の操作を行い、下
記の理化学的性質を有する白色固体30mgを得た。
IR（KBr,cm-1）： 2920,2850,1770,1610,1500,1460,1290, 1290,1210,11201 H−NMR（CDCl3中,TMS基準，δ値ppm）： 7.67（d,2H）,7.53（d,2H）,7.26（d,2H） 7.00（d,2H）,4.00（t,2H）,0.80〜2.50（m,2H） 液晶性の評価 実施例１に記載の方法と同様の方法で液晶性の評価を
行ったところ、降温過程では77.5℃で等方性液体からス
メクチックＡ相に変わり、69.4℃で同定不能な高次のス
メクチック相になった。一方、昇温過程では69.5℃で結
晶からスメクチックＡ相になった。
行ったところ、降温過程では77.5℃で等方性液体からス
メクチックＡ相に変わり、69.4℃で同定不能な高次のス
メクチック相になった。一方、昇温過程では69.5℃で結
晶からスメクチックＡ相になった。
（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、液晶テレビ等のディスプレ
イ用、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
晶材料といえる。
イ用、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
晶材料といえる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 19/32 Ｃ０９Ｋ 19/32 19/46 19/46 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ (72)発明者 平井 利弘 埼玉県戸田市新曽南３丁目17番35号 日 本鉱業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−112944（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−251554（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−2143（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−270843（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (3)
- 【請求項１】下記の一般式、 （式中、R1およびR2はアルキル基で、同じものでも異な
っている物でもよく、ＡおよびＢはフェニレン基または
ナフチレン基のいずれかを示し、−Ｘ−は−OCO−また
は−COO−のいずれかを示す。ただし、ＡおよびＢは同
時にナフチレン基を示すことはない）で表わされる新規
な含フッ素エステル化合物。 - 【請求項２】前記一般式（Ｉ）が、下記の一般式
（Ｉ′）で表わされることを特徴とする請求項１記載の
新規な含フッ素エステル化合物。 （式中、R1,A,B及び−Ｘ−は一般式（Ｉ）のものを示
し、かつR2はメチル基以外のアルキル基を示し、C*は光
学活性な炭素原子を示す） - 【請求項３】請求項１または２記載の含フッ素エステル
化合物を含有することを特徴とする液晶組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17257990A JP2908529B2 (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 含フッ素エステル化合物及びこれを含む液晶組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17257990A JP2908529B2 (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 含フッ素エステル化合物及びこれを含む液晶組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0466557A JPH0466557A (ja) | 1992-03-02 |
| JP2908529B2 true JP2908529B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=15944459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17257990A Expired - Lifetime JP2908529B2 (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | 含フッ素エステル化合物及びこれを含む液晶組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2908529B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0558989A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-03-09 | Showa Denko Kk | アルキルチオ安息香酸誘導体 |
-
1990
- 1990-07-02 JP JP17257990A patent/JP2908529B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0466557A (ja) | 1992-03-02 |
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