JP2923001B2 - 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 - Google Patents
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Info
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- JP2923001B2 JP2923001B2 JP19911190A JP19911190A JP2923001B2 JP 2923001 B2 JP2923001 B2 JP 2923001B2 JP 19911190 A JP19911190 A JP 19911190A JP 19911190 A JP19911190 A JP 19911190A JP 2923001 B2 JP2923001 B2 JP 2923001B2
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- ester compound
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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、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てセルを用
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
による液晶ディスプレイが可能となり、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てセルを用
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
による液晶ディスプレイが可能となり、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
る大きな自発分極の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）。
る大きな自発分極の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。例えば、次
式、 のビフェニル化合物は、昇降時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）。
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、昇降時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）。
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1500μ sec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1500μ sec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、低粘度を有
すること、或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充分に満足する材料は
未だ無いのが実状である。
晶材料には、大きな自発分極を有すること、低粘度を有
すること、或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充分に満足する材料は
未だ無いのが実状である。
しかしながら、近年、不斉炭素上にフッ素を有する化
合物が合成され、これにより従来の課題を解決しようと
する試みがなされている。例えば、不斉炭素上にフッ素
及びメチル基を有する次式、 の化合物が合成されている（特表平１−501394号公
報）。しかし、この化合物はピリミジン系ベース液晶と
混合した際、相溶性が悪く、ベース液晶の持つコレステ
リック相を消失させてしまうという問題を有していた。
合物が合成され、これにより従来の課題を解決しようと
する試みがなされている。例えば、不斉炭素上にフッ素
及びメチル基を有する次式、 の化合物が合成されている（特表平１−501394号公
報）。しかし、この化合物はピリミジン系ベース液晶と
混合した際、相溶性が悪く、ベース液晶の持つコレステ
リック相を消失させてしまうという問題を有していた。
本発明者らは、かかる化合物の液晶物性を向上させる
ための鋭意検討を進めた結果、該化合物にコア構造とし
てビフェニレン骨格の代りにシクロヘキサン環あるいは
ピリミジン環を有する骨格を持たせることにより、サー
モトロピックに安定な液晶状態を取り得えこと、および
この化合物がベース液晶と混合した際にベース液晶の持
つコレステリック相を消失させにくい性質を有すること
を見い出した。
ための鋭意検討を進めた結果、該化合物にコア構造とし
てビフェニレン骨格の代りにシクロヘキサン環あるいは
ピリミジン環を有する骨格を持たせることにより、サー
モトロピックに安定な液晶状態を取り得えこと、および
この化合物がベース液晶と混合した際にベース液晶の持
つコレステリック相を消失させにくい性質を有すること
を見い出した。
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。
り、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。
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,R′は置換基を有していても良いアルキル基
であり、該置換基は、低級アルキル基、低級アルコキシ
基、ハロゲン、又はトリフルメチル基から選択され、Ｘ
は単結合または−Ｏ−、Ａ、Ｂは でA,Bの少なくとも一方は Ｙは−COO−または−OCO−を示す）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む液晶組成物、
およ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に関するものである。
であり、該置換基は、低級アルキル基、低級アルコキシ
基、ハロゲン、又はトリフルメチル基から選択され、Ｘ
は単結合または−Ｏ−、Ａ、Ｂは でA,Bの少なくとも一方は Ｙは−COO−または−OCO−を示す）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む液晶組成物、
およ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に関するものである。
上記式中、−CH3が結合している炭素を中心に光学活
性が付与されると、これを他の非光学活性化合物に添加
することにより、良好な光学活性材料を生ぜしめること
ができる。
性が付与されると、これを他の非光学活性化合物に添加
することにより、良好な光学活性材料を生ぜしめること
ができる。
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−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸 トランス−４−（４−オクチルオキシフェニ
ル）シクロヘキシル 1H−NMRスペクトル（90MHz、CDCl3中、TMS基準、δ
値）： δ 0.88 6H m δ 1.1〜2.6 29H m δ 1.68 3H d （Ｊ＝21Hz） δ 4.03 2H t （Ｊ＝ 7Hz） δ 5.01 1H m δ 6.84 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 7.13 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 7.17 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 8.11 2H d （Ｊ＝ 9Hz） IR（KBr法、cm-1）： 2910,2840,1775,1710,1275,1240,1110,1080 ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸 ４−（５−ノニルピリミジニル−（２））フ
ェニル 1H−NMRスペクトル（90MHz、CDCl3中、TMS基準、δ
値）： δ 0.89 6H m δ 1.1〜2.1 22H m δ 1.71 3H d （Ｊ＝22Hz） δ 3.64 2H t （Ｊ＝ 7Hz） δ 7.28 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 7.34 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 8.30 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 8.53 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 8.64 2H s IR（KBr法、cm-1）： 2910,2840,1775,1730,1430,1268,1190,1160,1055 ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸 ４−（５トランス−４−ペンチルシクロヘキ
シル）フェニル 1H−NMRスペクトル（90MHz、CDCl3中、TMS基準、δ
値）： δ 0.89 6H m δ 1.1〜2.6 26H m δ 1.72 3H d （Ｊ＝21Hz） δ 7.13 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 7.25 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 7.28 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 8.27 2H d （Ｊ＝ 9Hz） IR（KBr法、cm-1）： 2910,2840,1775,1735,1270,1200,1160,1075 尚、上記一般式（Ｉ）で示す化合物中のR,R′のアル
キル鎖の鎖長、あるいは置換基の有無は、非光学活性液
晶材料に添加して得られる光学活性液晶材料が液晶状態
を取り得る温度域等の物性に影響を持つものであり、目
的よって適宜選定され得るものである。
安息香酸 トランス−４−（４−オクチルオキシフェニ
ル）シクロヘキシル 1H−NMRスペクトル（90MHz、CDCl3中、TMS基準、δ
値）： δ 0.88 6H m δ 1.1〜2.6 29H m δ 1.68 3H d （Ｊ＝21Hz） δ 4.03 2H t （Ｊ＝ 7Hz） δ 5.01 1H m δ 6.84 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 7.13 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 7.17 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 8.11 2H d （Ｊ＝ 9Hz） IR（KBr法、cm-1）： 2910,2840,1775,1710,1275,1240,1110,1080 ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸 ４−（５−ノニルピリミジニル−（２））フ
ェニル 1H−NMRスペクトル（90MHz、CDCl3中、TMS基準、δ
値）： δ 0.89 6H m δ 1.1〜2.1 22H m δ 1.71 3H d （Ｊ＝22Hz） δ 3.64 2H t （Ｊ＝ 7Hz） δ 7.28 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 7.34 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 8.30 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 8.53 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 8.64 2H s IR（KBr法、cm-1）： 2910,2840,1775,1730,1430,1268,1190,1160,1055 ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸 ４−（５トランス−４−ペンチルシクロヘキ
シル）フェニル 1H−NMRスペクトル（90MHz、CDCl3中、TMS基準、δ
値）： δ 0.89 6H m δ 1.1〜2.6 26H m δ 1.72 3H d （Ｊ＝21Hz） δ 7.13 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 7.25 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 7.28 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 8.27 2H d （Ｊ＝ 9Hz） IR（KBr法、cm-1）： 2910,2840,1775,1735,1270,1200,1160,1075 尚、上記一般式（Ｉ）で示す化合物中のR,R′のアル
キル鎖の鎖長、あるいは置換基の有無は、非光学活性液
晶材料に添加して得られる光学活性液晶材料が液晶状態
を取り得る温度域等の物性に影響を持つものであり、目
的よって適宜選定され得るものである。
また、R,R′中の置換基を有してもよいアルキル基の
置換基としては、低級アルキル基、低級アルコキシ基、
ハロゲン原子、トリフルオロメチル基等が好ましい。
置換基としては、低級アルキル基、低級アルコキシ基、
ハロゲン原子、トリフルオロメチル基等が好ましい。
上記式（Ｉ）の化合物は次のようにして得ることがで
きる。
きる。
すなわち、上記反応式に従いカルボン酸（１）とフェ
ノール（２）を、あるいはフェノール（３）とカルボン
酸（４）をエステル化することにより得ることができ
る。エステル化の方法としては、例えばジシクロヘキシ
ルカボジイミドのような脱水縮合剤を用いることができ
る。また、カルボン酸（１）または（４）を、例えば塩
化チオニルのようなハロゲン化剤を用いて酸ハライドと
し、塩基の存在下、フェノール（２）または（３）と反
応させることもできる。
ノール（２）を、あるいはフェノール（３）とカルボン
酸（４）をエステル化することにより得ることができ
る。エステル化の方法としては、例えばジシクロヘキシ
ルカボジイミドのような脱水縮合剤を用いることができ
る。また、カルボン酸（１）または（４）を、例えば塩
化チオニルのようなハロゲン化剤を用いて酸ハライドと
し、塩基の存在下、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）あるいはフェノール
（３）のうちいくつか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、合成する際は常法に従い合
成し、これを用いることができる。
（３）のうちいくつか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、合成する際は常法に従い合
成し、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（２）は次式のように
して得ることができる。
して得ることができる。
すなわち、上記反応式に従い４−ベンジルオキシフェ
ノールとカルボン酸（５）をエステル化した後、ベンジ
ル基を脱保護することにより、フェノール（２）が得ら
れる。
ノールとカルボン酸（５）をエステル化した後、ベンジ
ル基を脱保護することにより、フェノール（２）が得ら
れる。
また、ここで用いたカルボン酸（４）は次式のように
して得ることができる。
して得ることができる。
すなわち、上記反応式に従い４−ヒドロキシベンズア
ルデヒドとカルボン酸（５）をエステル化した後、酸化
することにより、カルボン酸（３）が得られる。
ルデヒドとカルボン酸（５）をエステル化した後、酸化
することにより、カルボン酸（３）が得られる。
また、ここで用いたカルボン酸（５）は次式のように
して得ることができる。
して得ることができる。
すなわち、まず、上記反応式に従い２−メチル−1,2
−エポキシアルカンにアミン−フッ化水素錯体または四
フッ化ケイ素を作用させて、２−フルオロ−２−メチル
−１−カルカノールとする。これを過マンガン酸カリウ
ム等の酸化剤を用いて酸化することによカルボン酸
（２）を得ることができる。
−エポキシアルカンにアミン−フッ化水素錯体または四
フッ化ケイ素を作用させて、２−フルオロ−２−メチル
−１−カルカノールとする。これを過マンガン酸カリウ
ム等の酸化剤を用いて酸化することによカルボン酸
（２）を得ることができる。
（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 ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸 トランス−４−（４−オクチルオキシフェニ
ル）シクロヘキシル ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸の合成 ４−ヒドロキシベンズアルデヒド0.63g、（−）−２
−フルオロ−２−メチルヘプタン酸0.59g、ジシクロヘ
キシルカルボジイミド1.09g、４−ジメチルアミノピリ
ジン0.05gおよび乾燥ジクロロメタン20mlをフラスコに
とり、室温で１晩撹拌した。生じた固体をろ過で除き、
溶媒を留去した油状物を、シリカゲルカラムクロマトグ
ラフィーで精製して、４−（２−フルオロ−２−メチル
ヘプタノイルオキシ）ベンズアルデヒド0.84g（収率87
％）を得た。
安息香酸 トランス−４−（４−オクチルオキシフェニ
ル）シクロヘキシル ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸の合成 ４−ヒドロキシベンズアルデヒド0.63g、（−）−２
−フルオロ−２−メチルヘプタン酸0.59g、ジシクロヘ
キシルカルボジイミド1.09g、４−ジメチルアミノピリ
ジン0.05gおよび乾燥ジクロロメタン20mlをフラスコに
とり、室温で１晩撹拌した。生じた固体をろ過で除き、
溶媒を留去した油状物を、シリカゲルカラムクロマトグ
ラフィーで精製して、４−（２−フルオロ−２−メチル
ヘプタノイルオキシ）ベンズアルデヒド0.84g（収率87
％）を得た。
得られた４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイ
ルオキシ）ベンゾアルデヒド0.84g、過マンガン酸カリ
ウム0.50g、硫酸水素カリウム0.62gおよびアセトン20ml
をフラスコにとり、室温で２時間撹拌した。これに、亜
硫酸水素ナトリウムおよび１規定塩酸を加えて過剰のマ
ンガンを還元した後、蒸留水100mlを加え、ジクロロメ
タンで抽出し、飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。
ルオキシ）ベンゾアルデヒド0.84g、過マンガン酸カリ
ウム0.50g、硫酸水素カリウム0.62gおよびアセトン20ml
をフラスコにとり、室温で２時間撹拌した。これに、亜
硫酸水素ナトリウムおよび１規定塩酸を加えて過剰のマ
ンガンを還元した後、蒸留水100mlを加え、ジクロロメ
タンで抽出し、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、溶媒を留去すること
により、下記の理化学的性質を有する白色結晶の４−
（２−フルオロ−２−メチルヘプタノルオキシ）安息香
酸0.71g（収率80％）を得た。1 H−NMRスペクトル（90MHz、CDCl3中、TMS基準、δ
値）： δ 0.91 3H m δ 1.1〜2.2 8H m δ 1.72 3H d （Ｊ＝20Hz） δ 7.24 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 8.18 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 10.60 1H br.s IR（KBr法、cm-1）： 3300〜2500,2910,2840,1770,1690,1600,1425,1290,12
00,1160,1120 ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸 トランス−４−（４−オクチルオキシフェニ
ル）シクロヘキシルの合成 トランス−４−（４−オクチルオキシ）フェニル−１
−シクロヘキサノール216.5mg、先に得た４−（２−フ
ルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）安息香酸199.
3mg、ジシクロヘキシルカルボジイミド170.2mg、４−ジ
メチルアミノピリジン10.5mgおよび乾燥ジクロロメタン
15mlをフラスコに取り、室温で１晩撹拌した。
により、下記の理化学的性質を有する白色結晶の４−
（２−フルオロ−２−メチルヘプタノルオキシ）安息香
酸0.71g（収率80％）を得た。1 H−NMRスペクトル（90MHz、CDCl3中、TMS基準、δ
値）： δ 0.91 3H m δ 1.1〜2.2 8H m δ 1.72 3H d （Ｊ＝20Hz） δ 7.24 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 8.18 2H d （Ｊ＝ 9Hz） δ 10.60 1H br.s IR（KBr法、cm-1）： 3300〜2500,2910,2840,1770,1690,1600,1425,1290,12
00,1160,1120 ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸 トランス−４−（４−オクチルオキシフェニ
ル）シクロヘキシルの合成 トランス−４−（４−オクチルオキシ）フェニル−１
−シクロヘキサノール216.5mg、先に得た４−（２−フ
ルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）安息香酸199.
3mg、ジシクロヘキシルカルボジイミド170.2mg、４−ジ
メチルアミノピリジン10.5mgおよび乾燥ジクロロメタン
15mlをフラスコに取り、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粗結
晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及びエタノー
ルからの再結晶で精製することにより、前記の理化学的
性質を有する４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノ
イルオキシ）安息香酸 トランス−４−（４−オクチル
オキシフェニル）シクロヘキシル165.9mg（収率41％）
を得た。
晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及びエタノー
ルからの再結晶で精製することにより、前記の理化学的
性質を有する４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノ
イルオキシ）安息香酸 トランス−４−（４−オクチル
オキシフェニル）シクロヘキシル165.9mg（収率41％）
を得た。
液晶性の評価 得られた目的化合物を、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板からなる厚さ３μｍ
のセルに注入し、−２℃／分の割合で降温しながらクロ
スニコルの偏光顕微鏡で観察したところ、82.7℃で等方
性液体から直接結晶化した。また、降温時、83.8℃で結
晶から等方性液体に変化した。
処理を施した透明電極付きガラス板からなる厚さ３μｍ
のセルに注入し、−２℃／分の割合で降温しながらクロ
スニコルの偏光顕微鏡で観察したところ、82.7℃で等方
性液体から直接結晶化した。また、降温時、83.8℃で結
晶から等方性液体に変化した。
実施例２ ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸 ４−（５−ノニルピリミジニル−（２））フ
ェニル ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸 ４−（５−ノニルピリミジニル−（２））フ
ェニルの合成 ４−（５−ノニルピリミジニル−（２））フェノール
213.6mg、実施例１で得られた４−（２−フルオロ−２
メチルヘプタノイルオキシ）安息香酸199.6mg、ジシク
ロヘキシルカルボジイミド171.8mg、４−ジメチルアミ
ノピリジン8.9mgおよび乾燥ジクロロメタン15mlをフラ
スコに取り、室温で１晩撹拌した。
安息香酸 ４−（５−ノニルピリミジニル−（２））フ
ェニル ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸 ４−（５−ノニルピリミジニル−（２））フ
ェニルの合成 ４−（５−ノニルピリミジニル−（２））フェノール
213.6mg、実施例１で得られた４−（２−フルオロ−２
メチルヘプタノイルオキシ）安息香酸199.6mg、ジシク
ロヘキシルカルボジイミド171.8mg、４−ジメチルアミ
ノピリジン8.9mgおよび乾燥ジクロロメタン15mlをフラ
スコに取り、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た得られた粗結
晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及びエタノー
ルからの再結晶で精製することにより、前記の理化学的
性質を有する４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノ
イルオキシ）安息香酸 ４−（５−ノニルピリミジニル
−（２））フェニル265.1mg（収率67％）を得た。
晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及びエタノー
ルからの再結晶で精製することにより、前記の理化学的
性質を有する４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノ
イルオキシ）安息香酸 ４−（５−ノニルピリミジニル
−（２））フェニル265.1mg（収率67％）を得た。
液晶性の評価 得られた目的化合物を、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板からなる厚さ３μｍ
のセルに注入し、−２℃／分の割合で降温しながらクロ
スニコルの偏光顕微鏡で観察したところ、87.4℃で等方
性液体からスメクチックＡ相に変化し、81.5℃で結晶化
した。また、降温時、100℃で結晶から等方性液体に変
化した。
処理を施した透明電極付きガラス板からなる厚さ３μｍ
のセルに注入し、−２℃／分の割合で降温しながらクロ
スニコルの偏光顕微鏡で観察したところ、87.4℃で等方
性液体からスメクチックＡ相に変化し、81.5℃で結晶化
した。また、降温時、100℃で結晶から等方性液体に変
化した。
実施例３ ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸 ４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシ
ル）フェニル ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸 ４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシ
ル）フェニルの合成 ４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）フェ
ノール175.1mg、実施例１で得られた４−（２−フルオ
ロ−２メチルヘプタノイルオキシ）安息香酸199.4mg、
ジシクロヘキシルカルボジイミド161.2mg、４−ジメチ
ルアミノピリジン9.3mgおよび乾燥ジクロロメタン15ml
をフラスコに取り、室温で１晩撹拌した。
安息香酸 ４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシ
ル）フェニル ４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノイルオキシ）
安息香酸 ４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシ
ル）フェニルの合成 ４−（トランス−４−ペンチルシクロヘキシル）フェ
ノール175.1mg、実施例１で得られた４−（２−フルオ
ロ−２メチルヘプタノイルオキシ）安息香酸199.4mg、
ジシクロヘキシルカルボジイミド161.2mg、４−ジメチ
ルアミノピリジン9.3mgおよび乾燥ジクロロメタン15ml
をフラスコに取り、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た得られた粗結
晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及びエタノー
ルからの再結晶で精製することにより、前記の理化学的
性質を有する４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノ
イルオキシ）安息香酸 ４−（トランス−４−ペンチル
シクロヘキシル）フェニル207.0mg（収率57％）を得
た。
晶をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及びエタノー
ルからの再結晶で精製することにより、前記の理化学的
性質を有する４−（２−フルオロ−２−メチルヘプタノ
イルオキシ）安息香酸 ４−（トランス−４−ペンチル
シクロヘキシル）フェニル207.0mg（収率57％）を得
た。
液晶性の評価 得られた目的化合物を、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板からなる厚さ３μｍ
のセルに注入し、−２℃／分の割合で降温しながらクロ
スニコルの偏光顕微鏡で観察したところ、104.4℃で等
方性液体から直接結晶化した。また、降温時、106℃で
結晶から等方性液体に変化した。
処理を施した透明電極付きガラス板からなる厚さ３μｍ
のセルに注入し、−２℃／分の割合で降温しながらクロ
スニコルの偏光顕微鏡で観察したところ、104.4℃で等
方性液体から直接結晶化した。また、降温時、106℃で
結晶から等方性液体に変化した。
実施例４ 液晶組成物及び光スイッチング素子の作成 下記式（６），（７），（８）および（９）として示
す各非光学活性液晶化合物を下記に示す割合で混合し
て、母体液晶混合物Ａを作成した。
す各非光学活性液晶化合物を下記に示す割合で混合し
て、母体液晶混合物Ａを作成した。
この液晶組成物Ａは、以下に示す相転移挙動を示し
た。
た。
（Crは結晶相、SCはスメクチックＣ相、SAはスメクチッ
クＡ相、Ｎはネマチック相、Ｉは等方性相を示す。） この液晶組成物Ａは、不斉炭素を有する化合物を含ま
ないので、強誘電的な挙動は示さない。
クＡ相、Ｎはネマチック相、Ｉは等方性相を示す。） この液晶組成物Ａは、不斉炭素を有する化合物を含ま
ないので、強誘電的な挙動は示さない。
次に、この液晶組成物Ａと下記式で表わされる実施例
２の化合物とを下記に示す割合で混合して液晶組成物Ｂ
を作成した。
２の化合物とを下記に示す割合で混合して液晶組成物Ｂ
を作成した。
この液晶組成物Ｂは、以下に示す相転移を示した。
（Crは結晶相、SC *はキラルスメクチックＣ相、SAはス
メクチックＡ相、Chはコレステリック相、Ｉは等方性相
を示す。） また、この液晶組成物を、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板からなる厚さ２μ
ｍのセルに注入し、等方性液体の状態から、ゆるやかに
降温し、コレステレック相を配向させた。更に温度を下
げ、スメクチックＡ相を経てキラルスメチックＣ相の状
態にしたところ、良配向のセルが容易に得られた。その
セルをクロスニコルの偏光顕微鏡で観察しながらセルに
電界を印加すると、明瞭なスイッチング動作が観測され
た。
メクチックＡ相、Chはコレステリック相、Ｉは等方性相
を示す。） また、この液晶組成物を、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板からなる厚さ２μ
ｍのセルに注入し、等方性液体の状態から、ゆるやかに
降温し、コレステレック相を配向させた。更に温度を下
げ、スメクチックＡ相を経てキラルスメチックＣ相の状
態にしたところ、良配向のセルが容易に得られた。その
セルをクロスニコルの偏光顕微鏡で観察しながらセルに
電界を印加すると、明瞭なスイッチング動作が観測され
た。
上記セルに、25℃で20Vppの矩形波を印加し、透過光
量をフォトダイオードで測定し、光スイッチング動作を
検出したところ、その透過光量が10％から90％まで変化
するのに要する時間は、340μｓと非常に高速であっ
た。
量をフォトダイオードで測定し、光スイッチング動作を
検出したところ、その透過光量が10％から90％まで変化
するのに要する時間は、340μｓと非常に高速であっ
た。
比較例 実施例３で用いた液晶組成物Ａと、特表平１−501394
号記載の下記式の化合物を下記の割合で混合して、液晶
組成物Ｃを作成した。
号記載の下記式の化合物を下記の割合で混合して、液晶
組成物Ｃを作成した。
この液晶組成物Ｃは、次の相転移を示した。
（Crは結晶相、SC *はキラルスメクチックＣ相、SAはス
メクチックＡ相、Ｉは等方性相を示す。） このように、この液晶組成物Ｃはコレステリック相を
有さないので、良配向を得るのは困難である。
メクチックＡ相、Ｉは等方性相を示す。） このように、この液晶組成物Ｃはコレステリック相を
有さないので、良配向を得るのは困難である。
（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、またキラルでない液晶に添加すること
により、自発分極が大きくて応答速度が速い強誘電性液
晶組成物となる等、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。
態を取り得る等、またキラルでない液晶に添加すること
により、自発分極が大きくて応答速度が速い強誘電性液
晶組成物となる等、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。
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
な液晶材料といえる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Ｃ０７Ｍ 7:00 (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 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C07C 69/86 - 69/94 C09K 19/30,19/34
Claims (3)
- 【請求項１】下記の一般式（Ｉ）、 （式中、R,R′は置換基を有していても良いアルキル基
であり、該置換基は、低級アルキル基、低級アルコキシ
基、ハロゲン原子、又はトリフルオロメチル基から選択
され、Ｘは単結合または−Ｏ−、Ａ、Ｂは A,Bの少なくとも一方は Ｙは−COO−または−OCO−を示す）で表される新規なテ
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
エステル化合物の少なくとも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を構成要素とすることを特
徴する光スイッチング素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19911190A JP2923001B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19911190A JP2923001B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0489455A JPH0489455A (ja) | 1992-03-23 |
| JP2923001B2 true JP2923001B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=16402311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19911190A Expired - Lifetime JP2923001B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2923001B2 (ja) |
-
1990
- 1990-07-30 JP JP19911190A patent/JP2923001B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0489455A (ja) | 1992-03-23 |
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