JP2911636B2 - モノフルオロベンゼン環を含む液晶化合物 - Google Patents
モノフルオロベンゼン環を含む液晶化合物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モノフルオロベンゼン
環を含む液晶化合物に関し、詳しくは液晶表示素子に使
用するのに適したモノフルオロベンゼン環を含む強誘電
性あるいは反強誘電性を有する液晶化合物に関する。
環を含む液晶化合物に関し、詳しくは液晶表示素子に使
用するのに適したモノフルオロベンゼン環を含む強誘電
性あるいは反強誘電性を有する液晶化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
各種表示素子，電子光学デバイスなど、液晶の利用分野
が著しく拡大しつつあり、それに伴って様々な構造の液
晶化合物が提案されてきた。特にカイラルスメクチック
Ｃ相（ＳｍＣ* ) を有する強誘電性液晶は１９８０年に
ClarkとLagawallによりそのマイクロ秒オーダーの高速
応答性とメモリー性が報告されて以来、ネマチック液晶
を用いた液晶表示素子に代わる新しい表示素子の材料と
して注目され、多くの液晶化合物が合成されてきた。
各種表示素子，電子光学デバイスなど、液晶の利用分野
が著しく拡大しつつあり、それに伴って様々な構造の液
晶化合物が提案されてきた。特にカイラルスメクチック
Ｃ相（ＳｍＣ* ) を有する強誘電性液晶は１９８０年に
ClarkとLagawallによりそのマイクロ秒オーダーの高速
応答性とメモリー性が報告されて以来、ネマチック液晶
を用いた液晶表示素子に代わる新しい表示素子の材料と
して注目され、多くの液晶化合物が合成されてきた。
【０００３】強誘電性液晶の応答速度は、τ＝η／Ps・
Ｅで知られている。ここで、ηは回転粘性を示し、Psは
自発分極を示し、Ｅは電界強度を示す。これから、高速
応答性を得るため、粘性が小さく、自発分極の大きな液
晶材料が開発目標とされてきた。また、液晶材料として
は、化学的安定性，広動作温度範囲などの特性が要求さ
れるが、単一の化合物でこれらの諸特性を満たすことは
困難であった。したがって、従来、複数のカイラルスメ
クチックＣ相（ＳｍＣ* ）を有する化合物どうしを混合
したり、粘性の低いスメクチックＣ相（ＳｍＣ）を有す
る母体液晶に光学活性な化合物を添加して所望の性能を
有するＳｍＣ* 相を有する強誘電性液晶組成物を得る方
法が用いられてきた。
Ｅで知られている。ここで、ηは回転粘性を示し、Psは
自発分極を示し、Ｅは電界強度を示す。これから、高速
応答性を得るため、粘性が小さく、自発分極の大きな液
晶材料が開発目標とされてきた。また、液晶材料として
は、化学的安定性，広動作温度範囲などの特性が要求さ
れるが、単一の化合物でこれらの諸特性を満たすことは
困難であった。したがって、従来、複数のカイラルスメ
クチックＣ相（ＳｍＣ* ）を有する化合物どうしを混合
したり、粘性の低いスメクチックＣ相（ＳｍＣ）を有す
る母体液晶に光学活性な化合物を添加して所望の性能を
有するＳｍＣ* 相を有する強誘電性液晶組成物を得る方
法が用いられてきた。
【０００４】後者の場合には、添加するカイラルドーパ
ントは、それ自体ＳｍＣ* 相を有していても、有してい
なくてもよく、母体液晶との相溶性が良好で、大きな自
発分極を誘起し、粘性を増大させないことが要求され
る。
ントは、それ自体ＳｍＣ* 相を有していても、有してい
なくてもよく、母体液晶との相溶性が良好で、大きな自
発分極を誘起し、粘性を増大させないことが要求され
る。
【０００５】さらに近年、新しいスメクチック相として
見出された反強誘電性カイラルスメクチックＣ相（Ｓｍ
ＣA * ) を利用する液晶表示素子が注目を集めている
（Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 27,pp
L 729,1988) 。反強誘電性液晶では、三安定状態間の
スイッチングが起こること、明確なしきい値特性を有
すること、ダブルヒステリシスが存在すること、良
好なメモリー性を有すること、及び層構造が電界によ
りスイッチングすることなどの特徴を有することから、
新しい液晶表示素子へ応用が試みられている(Japanese
Journal of Applied Pysics, Vol.29, pp.L 107, 1990
及びJapanese Journal of Applied Physics, Vol.29, p
p.L 111, 1990)。
見出された反強誘電性カイラルスメクチックＣ相（Ｓｍ
ＣA * ) を利用する液晶表示素子が注目を集めている
（Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 27,pp
L 729,1988) 。反強誘電性液晶では、三安定状態間の
スイッチングが起こること、明確なしきい値特性を有
すること、ダブルヒステリシスが存在すること、良
好なメモリー性を有すること、及び層構造が電界によ
りスイッチングすることなどの特徴を有することから、
新しい液晶表示素子へ応用が試みられている(Japanese
Journal of Applied Pysics, Vol.29, pp.L 107, 1990
及びJapanese Journal of Applied Physics, Vol.29, p
p.L 111, 1990)。
【０００６】反強誘電性カイラルスメクチックＣ相を有
する液晶化合物については、特開平１−２１３３９０号
公報, 同１−３１６３６７号公報，同１−３１６３７２
号公報及び同２−２８１２８号公報等に記載されている
が、未だ十分な性能を有するものが得られていないのが
実状である。
する液晶化合物については、特開平１−２１３３９０号
公報, 同１−３１６３６７号公報，同１−３１６３７２
号公報及び同２−２８１２８号公報等に記載されている
が、未だ十分な性能を有するものが得られていないのが
実状である。
【０００７】本発明はこれらの点に鑑み、新しい液晶表
示素子として利用できる反強誘電性カイラルスメクチッ
クＣ相を有する新規な液晶化合物を探索した結果、モノ
フルオロベンゼン環を含む特定の液晶化合物が、室温を
含む広い温度範囲で反強誘電性カイラルスメクチックＣ
相を示すことを見出した。本発明は、かかる知見に基い
て完成したものである。
示素子として利用できる反強誘電性カイラルスメクチッ
クＣ相を有する新規な液晶化合物を探索した結果、モノ
フルオロベンゼン環を含む特定の液晶化合物が、室温を
含む広い温度範囲で反強誘電性カイラルスメクチックＣ
相を示すことを見出した。本発明は、かかる知見に基い
て完成したものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式（Ｉ）
【化３】 〔式中、Ｒｆは炭素数１又は２のフルオロアルキル基を
示し、Ｒ１は炭素数３〜１８の直鎖又は分岐鎖アルキル
基を示し、ｎは０又は１を示し、Ｒ２は炭素数５〜１５
の直鎖又は分岐鎖アルキル基を示し、Ａは−ＣＯＯ−又
は−ＯＣＯ−を示し、＊は不斉炭素原子を示し、Ｘ１は
示し、Ｒ１は炭素数３〜１８の直鎖又は分岐鎖アルキル
基を示し、ｎは０又は１を示し、Ｒ２は炭素数５〜１５
の直鎖又は分岐鎖アルキル基を示し、Ａは−ＣＯＯ−又
は−ＯＣＯ−を示し、＊は不斉炭素原子を示し、Ｘ１は
【化４】 を示す。〕で表されるモノフルオロベンゼン環を含む液
晶化合物を提供するものである。
晶化合物を提供するものである。
【０００９】本発明のモノフルオロベンゼン環を含む液
晶化合物は、Ｒf の種類により様々なものであるが、い
ずれもフルオロアルキル基に結合する炭素原子が不斉中
心となった光学活性化合物である。
晶化合物は、Ｒf の種類により様々なものであるが、い
ずれもフルオロアルキル基に結合する炭素原子が不斉中
心となった光学活性化合物である。
【００１０】一般式（Ｉ）において、上記のようにＲf
は炭素数１又は２のフルオロアルキル基を示し、具体的
にはトリフルオロメチル基，ジフルオロメチル基，クロ
ロジフルオロメチル基，ペンタフルオロエチル基などで
あり、好ましくはトリフルオロメチル基である。
は炭素数１又は２のフルオロアルキル基を示し、具体的
にはトリフルオロメチル基，ジフルオロメチル基，クロ
ロジフルオロメチル基，ペンタフルオロエチル基などで
あり、好ましくはトリフルオロメチル基である。
【００１１】また、Ｒ1 は炭素数３〜１８の直鎖又は分
岐鎖アルキル基、例えばｎ−プロピル基，イソプロピル
基，ｎ−ブチル基，イソブチル基，sec −ブチル基，te
rt−ブチル基，ｎ−ペンチル基，ｎ−ヘキシル基，ｎ−
ヘプチル基，ｎ−オクチル基，ｎ−ノニル基，ｎ−デシ
ル基，ｎ−ウンデシル基，ｎ−ドデシル基，ｎ−トリデ
シル基，ｎ−テトラデシル基，ｎ−ペンタデシル基，ｎ
−ヘキサデシル基，ｎ−ヘプタデシル基，ｎ−オクタデ
シル基などである。これらのうち、分岐鎖アルキル基で
あって、不斉炭素を有する基は、光学活性基である。
岐鎖アルキル基、例えばｎ−プロピル基，イソプロピル
基，ｎ−ブチル基，イソブチル基，sec −ブチル基，te
rt−ブチル基，ｎ−ペンチル基，ｎ−ヘキシル基，ｎ−
ヘプチル基，ｎ−オクチル基，ｎ−ノニル基，ｎ−デシ
ル基，ｎ−ウンデシル基，ｎ−ドデシル基，ｎ−トリデ
シル基，ｎ−テトラデシル基，ｎ−ペンタデシル基，ｎ
−ヘキサデシル基，ｎ−ヘプタデシル基，ｎ−オクタデ
シル基などである。これらのうち、分岐鎖アルキル基で
あって、不斉炭素を有する基は、光学活性基である。
【００１２】さらに、Ｒ2 は炭素数５〜１５の直鎖又は
分岐鎖アルキル基、例えばｎ−ペンチル基，イソペンチ
ル基，１−メチルブチル基，ｎ−ヘキシル基，ｎ−ヘプ
チル基，１−メチルヘプチル基，ｎ−オクチル基，１−
エチルヘプチル基，１−メチルオクチル基，ｎ−ノニル
基，１−エチルオクチル基，１−メチルノニル基，ｎ−
デシル基，ｎ−ウンデシル基，ｎ−ドデシル基，ｎ−ト
リデシル基，ｎ−テトラデシル基，ｎ−ペンタデシル基
などである。Ｒ2 が分岐鎖アルキル基である場合、不斉
炭素を有する基は、光学活性基である。
分岐鎖アルキル基、例えばｎ−ペンチル基，イソペンチ
ル基，１−メチルブチル基，ｎ−ヘキシル基，ｎ−ヘプ
チル基，１−メチルヘプチル基，ｎ−オクチル基，１−
エチルヘプチル基，１−メチルオクチル基，ｎ−ノニル
基，１−エチルオクチル基，１−メチルノニル基，ｎ−
デシル基，ｎ−ウンデシル基，ｎ−ドデシル基，ｎ−ト
リデシル基，ｎ−テトラデシル基，ｎ−ペンタデシル基
などである。Ｒ2 が分岐鎖アルキル基である場合、不斉
炭素を有する基は、光学活性基である。
【００１３】また、Ａは−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を示
す。
す。
【００１４】また、Ｘ１は
【化５】 を示す
【００１５】一般式（Ｉ）において、Ｒ1 又はＲ2 が光
学活性基である場合、４種の光学異性体が存在し、Ｒ1
とＲ2 が同時に光学活性基であれば、８種の光学異性体
が存在するが、本発明は特定の光学異性体に限定するも
のではない。また、光学純度は望ましくは１００％ｅ
ｅ、１００％ｄｅであるが、特にこれを規定するもので
はない。
学活性基である場合、４種の光学異性体が存在し、Ｒ1
とＲ2 が同時に光学活性基であれば、８種の光学異性体
が存在するが、本発明は特定の光学異性体に限定するも
のではない。また、光学純度は望ましくは１００％ｅ
ｅ、１００％ｄｅであるが、特にこれを規定するもので
はない。
【００１６】本発明による一般式（Ｉ）の化合物は、様
々な方法で製造することができるが、例えば以下の工程
により製造することができる。Ａ＝−ＣＯＯ−の場合、
一般式（II)
々な方法で製造することができるが、例えば以下の工程
により製造することができる。Ａ＝−ＣＯＯ−の場合、
一般式（II)
【化６】 〔式中、Bzはベンジル基を示す。〕で表される化合物を
一般式（III)
一般式（III)
【化７】 〔式中、Ｒf 及びＲ2 は前記と同じである。〕で表され
る化合物と反応させて、一般式（IV）
る化合物と反応させて、一般式（IV）
【化８】 〔式中、Bz，Ｒf 及びＲ2 は前記と同じである。〕で表
される化合物を得る。この反応は、有機塩基、例えばピ
リジン，トリエチルアミン等の存在でトルエン，ベンゼ
ン，塩化メチレン等の溶媒中で−２０〜８０℃の温度で
行うことができる。
される化合物を得る。この反応は、有機塩基、例えばピ
リジン，トリエチルアミン等の存在でトルエン，ベンゼ
ン，塩化メチレン等の溶媒中で−２０〜８０℃の温度で
行うことができる。
【００１７】次に、得られた一般式（IV）の化合物中の
ベンジル基を常法で脱離させれば、一般式（Ｖ）
ベンジル基を常法で脱離させれば、一般式（Ｖ）
【化９】 〔式中、Ｒf 及びＲ2 は前記と同じである。〕で表され
る化合物が生成する。この脱ベンジル化反応は、例えば
Ｐd −Ｃ触媒の存在でメタノール，エタノール，プロパ
ノール等のアルコール性溶媒あるいは酢酸を用いて常圧
で水素化分解することによって行うことができる。
る化合物が生成する。この脱ベンジル化反応は、例えば
Ｐd −Ｃ触媒の存在でメタノール，エタノール，プロパ
ノール等のアルコール性溶媒あるいは酢酸を用いて常圧
で水素化分解することによって行うことができる。
【００１８】上記のようにして得た一般式（Ｖ）の化合
物を一般式（VI） Ｒ1Ｏ−Ｘ1−ＣＯＣl ・・・（VI） 〔式中、Ｒ1 及びＸ1 は前記と同じである。〕で表わさ
れる化合物と反応させることにより上記一般式（Ｉ）の
化合物を得る。この反応は、有機塩基、例えばピリジ
ン，トリエチルアミンなどの存在下にトルエン，ベンゼ
ン，塩化メチレン等の溶媒中で−２０℃〜８０℃の温度
で行うことができる。
物を一般式（VI） Ｒ1Ｏ−Ｘ1−ＣＯＣl ・・・（VI） 〔式中、Ｒ1 及びＸ1 は前記と同じである。〕で表わさ
れる化合物と反応させることにより上記一般式（Ｉ）の
化合物を得る。この反応は、有機塩基、例えばピリジ
ン，トリエチルアミンなどの存在下にトルエン，ベンゼ
ン，塩化メチレン等の溶媒中で−２０℃〜８０℃の温度
で行うことができる。
【００１９】本発明による一般式（Ｉ）の化合物の具体
例を以下に列挙する。
例を以下に列挙する。
【化１０】
【化１１】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
【００２０】
【実施例】次に、実施例に基づいて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
【００２１】実施例１ （Ｒ）−４' −オクチルオキシ−４−ビフェニルカルボ
ン酸−１−（１−トリフルオロメチルノニルオキシカル
ボニル）−３−フルオロ−４−フェニルエステルの合成
ン酸−１−（１−トリフルオロメチルノニルオキシカル
ボニル）−３−フルオロ−４−フェニルエステルの合成
【化１６】 ａ）４−ベンジルオキシ−３−フルオロ安息香酸クロリ
ド 5.9４ｇ（２２.5ミリモル）と（Ｒ) −１，１，１−
トリフルオロ−２−デカノール 3.9７ｇ（１8.７ミリモ
ル）のトルエン溶液５ml中に無水ピリジン５mlを加え、
室温で２１時間反応させた。この反応溶液に１Ｎ塩酸を
加えて反応を停止させ、エーテルにより抽出した。次い
で、１Ｎ水酸化カリウム溶液及び飽和食塩水で順次洗浄
し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。エーテルを減圧
留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによ
り分離精製した。収量 7.8９ｇ
ド 5.9４ｇ（２２.5ミリモル）と（Ｒ) −１，１，１−
トリフルオロ−２−デカノール 3.9７ｇ（１8.７ミリモ
ル）のトルエン溶液５ml中に無水ピリジン５mlを加え、
室温で２１時間反応させた。この反応溶液に１Ｎ塩酸を
加えて反応を停止させ、エーテルにより抽出した。次い
で、１Ｎ水酸化カリウム溶液及び飽和食塩水で順次洗浄
し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。エーテルを減圧
留去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによ
り分離精製した。収量 7.8９ｇ
【００２２】ｂ）上記ａ）で得られた化合物のトルエン
（１５ml）・酢酸（５ml）混合溶液に１０％パラジウム
−チャーコール 1.0ｇを添加し、水素雰囲気下に室温で
水素化分解を 5.5時間行った。その後、反応液をろ過
し、溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマト
グラフィーにより分離精製した。収量 5.9０ｇ
（１５ml）・酢酸（５ml）混合溶液に１０％パラジウム
−チャーコール 1.0ｇを添加し、水素雰囲気下に室温で
水素化分解を 5.5時間行った。その後、反応液をろ過
し、溶媒を減圧留去した後、シリカゲルカラムクロマト
グラフィーにより分離精製した。収量 5.9０ｇ
【００２３】ｃ）上記ｂ）で得られた化合物 1.9７ｇ(
5.６2 ミリモル）と４’−オクチルオキシ−４−ビフェ
ニルカルボン酸クロリド 2.3２ｇ( 6.７４ミリモル）の
トルエン溶液１０ml中に無水ピリジン５mlを加え、室温
で２３時間反応させた。この反応溶液に１Ｎ塩酸を加え
て反応を停止させ、エーテルにより抽出した。次いで、
１Ｎ水酸化カリウム溶液及び飽和食塩水で順次洗浄し、
無水硫酸マグネシウムで乾燥した。エーテルを減圧留去
した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー及びエタ
ノールからの再結晶により精製し、目的化合物である
（Ｒ）−４’−オクチルオキシ−４−ビフェニルカルボ
ン酸−１−（１−トリフルオロメチルノニルオキシカル
ボニル）−３−フルオロ−４−フェニルエステル 3.5５
ｇを得た。
5.６2 ミリモル）と４’−オクチルオキシ−４−ビフェ
ニルカルボン酸クロリド 2.3２ｇ( 6.７４ミリモル）の
トルエン溶液１０ml中に無水ピリジン５mlを加え、室温
で２３時間反応させた。この反応溶液に１Ｎ塩酸を加え
て反応を停止させ、エーテルにより抽出した。次いで、
１Ｎ水酸化カリウム溶液及び飽和食塩水で順次洗浄し、
無水硫酸マグネシウムで乾燥した。エーテルを減圧留去
した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー及びエタ
ノールからの再結晶により精製し、目的化合物である
（Ｒ）−４’−オクチルオキシ−４−ビフェニルカルボ
ン酸−１−（１−トリフルオロメチルノニルオキシカル
ボニル）−３−フルオロ−４−フェニルエステル 3.5５
ｇを得た。
【００２４】 得られた化合物の物理的性質を以下に示す。 分子式：Ｃ38Ｈ46Ｏ5Ｆ4 1 Ｈ−ＮＭＲ； δ(ppm) 0.８１〜0.９８（ｍ，６Ｈ），1.１８〜1.５７（ｍ，２
２Ｈ），1.７６〜1.９３（ｍ，４Ｈ），4.０２（ｔ，Ｊ
＝6.５Hz，２Ｈ），5.５５（ｔｑ，Ｊ＝6.６，6.６Hz，
１Ｈ），7.０１（ｄ，Ｊ＝8.７Hz，２Ｈ），7.４２
（ｔ，Ｊ＝8.０Hz，１Ｈ) ，7.６０（ｄ，Ｊ＝8.７Hz，
２Ｈ），7.７１（ｄ，Ｊ＝8.４Hz，２Ｈ），7.９５
（ｍ，２Ｈ），8.２５（ｄ，Ｊ＝8.４Hz，２Ｈ）19 Ｆ−ＮＭＲ（基準 ＣＦＣl3 ) ；δ(ppm) −７７.5４（ｄ，Ｊ＝6.０Hz，３Ｆ） −１２６.5６（ｔ，Ｊ＝8.６Hz，１Ｆ） ＩＲ（cm-1） １７５０，１７３０，１６０５，１５１０，１１９０，
１０６０ 質量分析 ｍ／ｅ（Ｍ+) 計算値 ６５８.３２８２ 実測値 ６５８.３２８７ 〔α〕D 28＝＋３１.１゜（ｃ＝１.０３，ＣＨＣl3 ）
２Ｈ），1.７６〜1.９３（ｍ，４Ｈ），4.０２（ｔ，Ｊ
＝6.５Hz，２Ｈ），5.５５（ｔｑ，Ｊ＝6.６，6.６Hz，
１Ｈ），7.０１（ｄ，Ｊ＝8.７Hz，２Ｈ），7.４２
（ｔ，Ｊ＝8.０Hz，１Ｈ) ，7.６０（ｄ，Ｊ＝8.７Hz，
２Ｈ），7.７１（ｄ，Ｊ＝8.４Hz，２Ｈ），7.９５
（ｍ，２Ｈ），8.２５（ｄ，Ｊ＝8.４Hz，２Ｈ）19 Ｆ−ＮＭＲ（基準 ＣＦＣl3 ) ；δ(ppm) −７７.5４（ｄ，Ｊ＝6.０Hz，３Ｆ） −１２６.5６（ｔ，Ｊ＝8.６Hz，１Ｆ） ＩＲ（cm-1） １７５０，１７３０，１６０５，１５１０，１１９０，
１０６０ 質量分析 ｍ／ｅ（Ｍ+) 計算値 ６５８.３２８２ 実測値 ６５８.３２８７ 〔α〕D 28＝＋３１.１゜（ｃ＝１.０３，ＣＨＣl3 ）
【００２５】得られた化合物は液晶性を示し、その相転
移温度はＤＳＣ（示差走査熱量計）測定及び偏光顕微鏡
による観察から次のとおりであった。
移温度はＤＳＣ（示差走査熱量計）測定及び偏光顕微鏡
による観察から次のとおりであった。
【化１７】 ここでＣryは結晶を、ＳｍＡはスメクチックＡ相を、Is
o は等方相をそれぞれ表わし、ＳｍＸは同定を行ってい
ないスメクチック相を表わす。
o は等方相をそれぞれ表わし、ＳｍＸは同定を行ってい
ないスメクチック相を表わす。
【００２６】実施例２ （Ｒ）−４’−デシルオキシ−４−ビフェニルカルボン
酸−１−（１−トリフルオロメチルノニルオキシカルボ
ニル）−３−フルオロ−４−フェニルエステルの合成
酸−１−（１−トリフルオロメチルノニルオキシカルボ
ニル）−３−フルオロ−４−フェニルエステルの合成
【化１８】 実施例１ｂ）で得られた化合物 1.9７ｇ( 5.６2 ミリモ
ル）と４’−デシルオキシ−４−ビフェニルカルボン酸
クロリド 2.5１ｇ( 6.７４ミリモル）のトルエン溶液１
０ml中に無水ピリジン５mlを加え、室温で２０時間反応
させた。この反応溶液に１Ｎ塩酸を加えて反応を停止さ
せ、エーテルにより抽出した。次いで、１Ｎ水酸化カリ
ウム溶液及び飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネ
シウムで乾燥した。エーテルを減圧留去した後、シリカ
ゲルカラムクロマトグラフィー及びエタノールからの再
結晶により精製し、目的化合物である（Ｒ）−４’−デ
シルオキシ−４−ビフェニルカルボン酸−１−（１−ト
リフルオロメチルノニルオキシカルボニル）−３−フル
オロ−４−フェニルエステル 3.6４ｇを得た。
ル）と４’−デシルオキシ−４−ビフェニルカルボン酸
クロリド 2.5１ｇ( 6.７４ミリモル）のトルエン溶液１
０ml中に無水ピリジン５mlを加え、室温で２０時間反応
させた。この反応溶液に１Ｎ塩酸を加えて反応を停止さ
せ、エーテルにより抽出した。次いで、１Ｎ水酸化カリ
ウム溶液及び飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネ
シウムで乾燥した。エーテルを減圧留去した後、シリカ
ゲルカラムクロマトグラフィー及びエタノールからの再
結晶により精製し、目的化合物である（Ｒ）−４’−デ
シルオキシ−４−ビフェニルカルボン酸−１−（１−ト
リフルオロメチルノニルオキシカルボニル）−３−フル
オロ−４−フェニルエステル 3.6４ｇを得た。
【００２７】 得られた化合物の物理的性質を以下に示す。 分子式：Ｃ40Ｈ50Ｏ5Ｆ4 1 Ｈ−ＮＭＲ； δ(ppm) 0.８５〜0.９４（ｍ，６Ｈ），1.１８〜1.５８（ｍ，２
６Ｈ），1.７６〜1.９３（ｍ，４Ｈ），4.０２（ｔ，Ｊ
＝6.５Hz，２Ｈ），5.５５（ｔｑ，Ｊ＝6.６，6.６Hz，
１Ｈ），7.００（ｄ，Ｊ＝8.７Hz，２Ｈ），7.４２
（ｔ，Ｊ＝8.０Hz，１Ｈ），7.６０（ｄ，Ｊ＝8.７Hz，
２Ｈ），7.７１（ｄ，Ｊ＝8.４Hz，２Ｈ），7.９５
（ｍ，２Ｈ），8.２４（ｄ，Ｊ＝8.４Hz，２Ｈ）19 Ｆ−ＮＭＲ（基準 ＣＦＣl3 ）； δ(ppm) −７７.５０（ｄ，Ｊ＝６.１Hz，３Ｆ） −１２６.５２（ｔ，Ｊ＝８.７Hz，１Ｆ） ＩＲ（cm-1） １７５０，１６１０，１５１０，１１８５，１０６０ 質量分析 ｍ／ｅ（Ｍ+) 計算値 ６８６.３５９４ 実測値 ６８６.３６２２ 〔α〕D 27＝＋２９.６゜（ｃ＝１.０９，ＣＨＣl3 ）
６Ｈ），1.７６〜1.９３（ｍ，４Ｈ），4.０２（ｔ，Ｊ
＝6.５Hz，２Ｈ），5.５５（ｔｑ，Ｊ＝6.６，6.６Hz，
１Ｈ），7.００（ｄ，Ｊ＝8.７Hz，２Ｈ），7.４２
（ｔ，Ｊ＝8.０Hz，１Ｈ），7.６０（ｄ，Ｊ＝8.７Hz，
２Ｈ），7.７１（ｄ，Ｊ＝8.４Hz，２Ｈ），7.９５
（ｍ，２Ｈ），8.２４（ｄ，Ｊ＝8.４Hz，２Ｈ）19 Ｆ−ＮＭＲ（基準 ＣＦＣl3 ）； δ(ppm) −７７.５０（ｄ，Ｊ＝６.１Hz，３Ｆ） −１２６.５２（ｔ，Ｊ＝８.７Hz，１Ｆ） ＩＲ（cm-1） １７５０，１６１０，１５１０，１１８５，１０６０ 質量分析 ｍ／ｅ（Ｍ+) 計算値 ６８６.３５９４ 実測値 ６８６.３６２２ 〔α〕D 27＝＋２９.６゜（ｃ＝１.０９，ＣＨＣl3 ）
【００２８】得られた化合物は液晶性を示し、その相転
移温度はＤＳＣ測定及び偏光顕微鏡による観察から次の
とおりであった。
移温度はＤＳＣ測定及び偏光顕微鏡による観察から次の
とおりであった。
【化１９】 ここでＳｍＣA * は反強誘電性カイラルスメクチックＣ
相を表わす。
相を表わす。
【００２９】実施例３ （Ｒ）−４’−ドデシルオキシ−４−ビフェニルカルボ
ン酸−１−（１−トリフルオロメチルノニルオキシカル
ボニル）−３−フルオロ−４−フェニルエステルの合成
ン酸−１−（１−トリフルオロメチルノニルオキシカル
ボニル）−３−フルオロ−４−フェニルエステルの合成
【化２０】 実施例１ｂ）で得られた化合物 1.9７ｇ( 5.６2 ミリモ
ル）と４’−ドデシルオキシ−４−ビフェニルカルボン
酸クロリド 2.7０ｇ( 6.７４ミリモル）のトルエン溶液
１０ml中に無水ピリジン５mlを加え、室温で４０時間反
応させた。この反応溶液に１Ｎ塩酸を加えて反応を停止
させ、エーテルにより抽出した。次いで、１Ｎ水酸化カ
リウム溶液及び飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥した。エーテルを減圧留去した後、シリ
カゲルカラムクロマトグラフィー及びエタノールからの
再結晶により精製し、目的化合物である（Ｒ）−４’−
ドデシルオキシ−４−ビフェニルカルボン酸−１−（１
−トリフルオロメチルノニルオキシカルボニル）−３−
フルオロ−４−フェニルエステル 3.9５ｇを得た。
ル）と４’−ドデシルオキシ−４−ビフェニルカルボン
酸クロリド 2.7０ｇ( 6.７４ミリモル）のトルエン溶液
１０ml中に無水ピリジン５mlを加え、室温で４０時間反
応させた。この反応溶液に１Ｎ塩酸を加えて反応を停止
させ、エーテルにより抽出した。次いで、１Ｎ水酸化カ
リウム溶液及び飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥した。エーテルを減圧留去した後、シリ
カゲルカラムクロマトグラフィー及びエタノールからの
再結晶により精製し、目的化合物である（Ｒ）−４’−
ドデシルオキシ−４−ビフェニルカルボン酸−１−（１
−トリフルオロメチルノニルオキシカルボニル）−３−
フルオロ−４−フェニルエステル 3.9５ｇを得た。
【００３０】 得られた化合物の物理的性質を以下に示す。 分子式：Ｃ42Ｈ54Ｏ5Ｆ4 1 Ｈ−ＮＭＲ； δ(ppm) 0.８０〜0.９４（ｍ，６Ｈ），1.１７〜1.５６（ｍ，３
０Ｈ），1.７６〜1.９３（ｍ，４Ｈ），4.０２（ｔ，Ｊ
＝6.５Hz，２Ｈ），5.５５（ｔｑ，Ｊ＝6.６，6.６Hz，
１Ｈ），7.００（ｄ，Ｊ＝8.７Hz，２Ｈ），7.４２
（ｔ，Ｊ＝8.０Hz，１Ｈ），7.６０（ｄ，Ｊ＝8.７Hz，
２Ｈ），7.７１（ｄ，Ｊ＝8.４Hz，２Ｈ），7.９６
（ｍ，２Ｈ），8.２４（ｄ，Ｊ＝8.４Hz，２Ｈ）19 Ｆ−ＮＭＲ（基準 ＣＦＣl3 ）； δ(ppm) −７７.５０（ｄ，Ｊ＝６.１Hz，３Ｆ） −１２６.５２（ｔ，Ｊ＝８.９Hz，１Ｆ） ＩＲ（cm-1） １７５０，１７３５，１６０５，１５１０，１１９０，
１０６０ 質量分析 ｍ／ｅ（Ｍ+) 計算値 ７１４.３９０８ 実測値 ７１４.３９１４ 〔α〕D 26＝＋２９.７゜（ｃ＝１.００，ＣＨＣl3 ）
０Ｈ），1.７６〜1.９３（ｍ，４Ｈ），4.０２（ｔ，Ｊ
＝6.５Hz，２Ｈ），5.５５（ｔｑ，Ｊ＝6.６，6.６Hz，
１Ｈ），7.００（ｄ，Ｊ＝8.７Hz，２Ｈ），7.４２
（ｔ，Ｊ＝8.０Hz，１Ｈ），7.６０（ｄ，Ｊ＝8.７Hz，
２Ｈ），7.７１（ｄ，Ｊ＝8.４Hz，２Ｈ），7.９６
（ｍ，２Ｈ），8.２４（ｄ，Ｊ＝8.４Hz，２Ｈ）19 Ｆ−ＮＭＲ（基準 ＣＦＣl3 ）； δ(ppm) −７７.５０（ｄ，Ｊ＝６.１Hz，３Ｆ） −１２６.５２（ｔ，Ｊ＝８.９Hz，１Ｆ） ＩＲ（cm-1） １７５０，１７３５，１６０５，１５１０，１１９０，
１０６０ 質量分析 ｍ／ｅ（Ｍ+) 計算値 ７１４.３９０８ 実測値 ７１４.３９１４ 〔α〕D 26＝＋２９.７゜（ｃ＝１.００，ＣＨＣl3 ）
【００３１】得られた化合物は液晶性を示し、その相転
移温度はＤＳＣ測定及び偏光顕微鏡による観察結果から
次のとおりであった。
移温度はＤＳＣ測定及び偏光顕微鏡による観察結果から
次のとおりであった。
【化２１】 ここでＳｍＣ* は強誘電性カイラルスメクチックＣ相を
表わす。
表わす。
【００３２】実施例４ ＩＴＯ（酸化インジウムと酸化スズとの混合酸化物）電
極付の一対のガラス基板にポリイミドをコーティングし
た後、一方の基板のみをラビング処理して、セル間隔
2.5μｍの液晶素子を作製した。この素子に実施例２で
得られた液晶化合物（Ｒ）−４’−デシルオキシ−４−
ビフェニルカルボン酸−１−（１−トリフルオロメチル
ノニルオキシカルボニル）−３−フルオロ−４−フェニ
ルエステルを等方相（Iso)において注入した後、徐冷し
てＳｍＡ相とした。この素子に温度６５℃で±４０Ｖ，
１Ｈz の三角波電圧を印加した時の透過光強度変化をフ
ォトマルチプライヤー付の偏光顕微鏡を用いて観測した
ところ、図１に示したエレクトロクリニック効果が認め
られた。さらに降温してＳｍＣA * 相とし、温度３０℃
で±４０Ｖ，0.０２Ｈz の三角波電圧を印加したとこ
ろ、図２に示したようなダブルヒステリシスが観察さ
れ、反強誘電性カイラルスメクチックＣ相であることを
確認した。またこの温度におけるみかけのチルト角は２
７°であり、自発分極の値は１２２ｎＣ／cm2 であっ
た。
極付の一対のガラス基板にポリイミドをコーティングし
た後、一方の基板のみをラビング処理して、セル間隔
2.5μｍの液晶素子を作製した。この素子に実施例２で
得られた液晶化合物（Ｒ）−４’−デシルオキシ−４−
ビフェニルカルボン酸−１−（１−トリフルオロメチル
ノニルオキシカルボニル）−３−フルオロ−４−フェニ
ルエステルを等方相（Iso)において注入した後、徐冷し
てＳｍＡ相とした。この素子に温度６５℃で±４０Ｖ，
１Ｈz の三角波電圧を印加した時の透過光強度変化をフ
ォトマルチプライヤー付の偏光顕微鏡を用いて観測した
ところ、図１に示したエレクトロクリニック効果が認め
られた。さらに降温してＳｍＣA * 相とし、温度３０℃
で±４０Ｖ，0.０２Ｈz の三角波電圧を印加したとこ
ろ、図２に示したようなダブルヒステリシスが観察さ
れ、反強誘電性カイラルスメクチックＣ相であることを
確認した。またこの温度におけるみかけのチルト角は２
７°であり、自発分極の値は１２２ｎＣ／cm2 であっ
た。
【００３３】実施例５ 実施例４と同様にして液晶セルを作製し、この素子に実
施例３で得られた液晶化合物（Ｒ）−４’−ドデシルオ
キシ−４−ビフェニルカルボン酸−１−（１−トリフル
オロメチルノニルオキシカルボニル）−３−フルオロ−
４−フェニルエステルを等方相にて注入し、徐冷してＳ
ｍＣA * 相とした。この素子に温度４０℃で実施例４と
同様に±４０Ｖ，0.０２Ｈz の三角波電圧を印加した
時、図２と同様のダブルヒステリシスを確認した。ま
た、この温度におけるみかけのチルト角は３１°であ
り、自発分極の値は１１６ｎＣ／cm2 であった。さらに
±３０Ｖの矩形波電圧を印加した時の応答速度τ10-90
は４７μ秒であった。
施例３で得られた液晶化合物（Ｒ）−４’−ドデシルオ
キシ−４−ビフェニルカルボン酸−１−（１−トリフル
オロメチルノニルオキシカルボニル）−３−フルオロ−
４−フェニルエステルを等方相にて注入し、徐冷してＳ
ｍＣA * 相とした。この素子に温度４０℃で実施例４と
同様に±４０Ｖ，0.０２Ｈz の三角波電圧を印加した
時、図２と同様のダブルヒステリシスを確認した。ま
た、この温度におけるみかけのチルト角は３１°であ
り、自発分極の値は１１６ｎＣ／cm2 であった。さらに
±３０Ｖの矩形波電圧を印加した時の応答速度τ10-90
は４７μ秒であった。
【００３４】比較例１ 本発明の化合物と比較するために、フッ素原子の置換位
置が異なる次の化合物を合成した。
置が異なる次の化合物を合成した。
【化２２】 すなわち、４−ベンジルオキシ−２−フルオロ安息香酸
クロリドと（Ｒ）−１，１，１−トリフルオロ−２−デ
カノールとを実施例１のａ）と同様の方法でエステル化
し、得られた化合物を実施例１のｂ）と同様の方法で水
素化分解してアルコールとした後、実施例２と同様に
４’−デシルオキシ−４−ビフェニルカルボン酸クロリ
ドと反応させて、上記化合物を合成した。 〔α〕D 27＝＋8.７°（ｃ＝1.０２，ＣＨＣl3 ）
クロリドと（Ｒ）−１，１，１−トリフルオロ−２−デ
カノールとを実施例１のａ）と同様の方法でエステル化
し、得られた化合物を実施例１のｂ）と同様の方法で水
素化分解してアルコールとした後、実施例２と同様に
４’−デシルオキシ−４−ビフェニルカルボン酸クロリ
ドと反応させて、上記化合物を合成した。 〔α〕D 27＝＋8.７°（ｃ＝1.０２，ＣＨＣl3 ）
【００３５】得られた化合物の相転移を観察したとこ
ろ、常温で等方相を示し、冷却下においても液晶相を観
察することはできなかった。
ろ、常温で等方相を示し、冷却下においても液晶相を観
察することはできなかった。
【００３６】
【発明の効果】本発明のモノフルオロベンゼン環を含む
液晶化合物は、室温を含む広い温度範囲で反強誘電性カ
イラルスメクチックＣ相を示し、大きな自発分極を持つ
ため、高速応答性を示し、各種表示素子，電子光学デバ
イスなどに好適に使用することができる。
液晶化合物は、室温を含む広い温度範囲で反強誘電性カ
イラルスメクチックＣ相を示し、大きな自発分極を持つ
ため、高速応答性を示し、各種表示素子，電子光学デバ
イスなどに好適に使用することができる。
【図１】実施例４における透過光強度と印加電圧の関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図２】実施例４における透過光強度と印加電圧の関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 19/20 Ｃ０９Ｋ 19/20 19/30 19/30 19/32 19/32 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ (72)発明者 小林 正明 茨城県鹿島郡神栖町東和田４番地 鹿島 石油株式会社内 (72)発明者 伊藤 恵造 茨城県鹿島郡神栖町東和田４番地 鹿島 石油株式会社内 (72)発明者 竹田 充範 茨城県鹿島郡神栖町東和田４番地 鹿島 石油株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−316562（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−223390（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C07C 69/82 C07C 69/90 C07D 213/64 - 213/79 C07D 237/14 C07D 239/26 - 239/32 ＣＡ（ＳＴＮ) ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＷＰＩ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (2)
- 【請求項１】 一般式（Ｉ） 【化１】 〔式中、Ｒｆは炭素数１又は２のフルオロアルキル基を
示し、Ｒ１は炭素数３〜１８の直鎖又は分岐鎖アルキル
基を示し、ｎは０又は１を示し、Ｒ２は炭素数５〜１５
の直鎖又は分岐鎖アルキル基を示し、Ａは−ＣＯＯ−又
は−ＯＣＯ−を示し、＊は不斉炭素原子を示し、Ｘ１は 【化２】 を示す。〕で表されるモノフルオロベンゼン環を含む液
晶化合物。 - 【請求項２】 一般式（Ｉ）においてＡが−ＣＯＯ−で
あり、Ｘ１が４，４’−ビフェニレン基である請求項１
記載のモノフルオロベンゼン環を含む液晶化合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12208691A JP2911636B2 (ja) | 1990-06-20 | 1991-04-24 | モノフルオロベンゼン環を含む液晶化合物 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16214890 | 1990-06-20 | ||
| JP2-162148 | 1990-06-20 | ||
| JP12208691A JP2911636B2 (ja) | 1990-06-20 | 1991-04-24 | モノフルオロベンゼン環を含む液晶化合物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04305555A JPH04305555A (ja) | 1992-10-28 |
| JP2911636B2 true JP2911636B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=26459295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12208691A Expired - Fee Related JP2911636B2 (ja) | 1990-06-20 | 1991-04-24 | モノフルオロベンゼン環を含む液晶化合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2911636B2 (ja) |
-
1991
- 1991-04-24 JP JP12208691A patent/JP2911636B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04305555A (ja) | 1992-10-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |